Java虛擬機(jī)規(guī)范（介紹）

chnmagnus 發(fā)布于2019-08-16 15:28 / 428人閱讀

摘要：此處指定的虛擬機(jī)與平臺(tái)兼容，并支持語(yǔ)言規(guī)范中指定的編程語(yǔ)言。第章說明了虛擬機(jī)的指令集，按字母順序顯示操作碼助記符。

介紹 一點(diǎn)歷史

Java?編程語(yǔ)言是一種通用的、并發(fā)的、面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言，它的語(yǔ)法類似于C和C++，但它省略了許多使C和C++復(fù)雜、混亂和不安全的特性。最初開發(fā)Java平臺(tái)是為了解決為聯(lián)網(wǎng)的消費(fèi)者設(shè)備構(gòu)建軟件的問題，它旨在支持多種主機(jī)架構(gòu)，并允許安全交付軟件組件，為了滿足這些要求，編譯后的代碼必須能夠在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，在任何客戶端上運(yùn)行，并向客戶端保證運(yùn)行安全。

萬(wàn)維網(wǎng)的普及使這些屬性更加有趣，Web瀏覽器使數(shù)百萬(wàn)人能夠以簡(jiǎn)單的方式上網(wǎng)并訪問富媒體內(nèi)容，最后有一種介質(zhì)，無論你使用的是什么機(jī)器，還是連接到快速網(wǎng)絡(luò)或慢速調(diào)制解調(diào)器，你所看到和聽到的內(nèi)容基本相同。

網(wǎng)絡(luò)愛好者很快發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)HTML文檔格式支持的內(nèi)容太有限了，HTML擴(kuò)展（例如表單）只突出了這些限制，同時(shí)明確表示沒有瀏覽器可以包含用戶想要的所有功能，可擴(kuò)展性就是答案。

HotJava瀏覽器首先展示了Java編程語(yǔ)言和平臺(tái)的有趣屬性，使在HTML頁(yè)面中嵌入程序成為可能，程序與它們出現(xiàn)的HTML頁(yè)面一起透明地下載到瀏覽器中，在被瀏覽器接受之前，會(huì)仔細(xì)檢查程序以確保它們是安全的。與HTML頁(yè)面一樣，編譯的程序與網(wǎng)絡(luò)和主機(jī)無關(guān)，程序的行為方式相同，無論它們來自何處，或者它們被裝入和運(yùn)行的機(jī)器類型。

包含Java平臺(tái)的Web瀏覽器不再局限于預(yù)定的一組功能，包含動(dòng)態(tài)內(nèi)容的網(wǎng)頁(yè)的訪問者可以確保他們的機(jī)器不會(huì)被該內(nèi)容損壞，程序員可以編寫程序一次，它將在任何提供Java運(yùn)行時(shí)環(huán)境的機(jī)器上運(yùn)行。

Java虛擬機(jī)

Java虛擬機(jī)是Java平臺(tái)的基石，它是該技術(shù)的組成部分，負(fù)責(zé)其硬件和操作系統(tǒng)的獨(dú)立性，其編譯的代碼很小以及保護(hù)用戶免受惡意程序攻擊的能力。

Java虛擬機(jī)是一種抽象計(jì)算機(jī)，像真正的計(jì)算機(jī)一樣，它有一個(gè)指令集并在運(yùn)行時(shí)操作各種內(nèi)存區(qū)域，使用虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)編程語(yǔ)言是相當(dāng)普遍的，最著名的虛擬機(jī)可能是UCSD Pascal的P-Code機(jī)器。

在Sun Microsystems,Inc.完成的Java虛擬機(jī)的第一個(gè)原型實(shí)現(xiàn)模擬了由類似于當(dāng)代個(gè)人數(shù)字助理（PDA）的手持設(shè)備托管的軟件中的Java虛擬機(jī)指令集。Oracle當(dāng)前的實(shí)現(xiàn)模擬在移動(dòng)、桌面和服務(wù)器設(shè)備上的Java虛擬機(jī)，但Java虛擬機(jī)不承擔(dān)任何特定的實(shí)現(xiàn)技術(shù)、主機(jī)硬件或主機(jī)操作系統(tǒng)，它本身并沒有被解釋，但也可以通過將其指令集編譯為硅CPU來實(shí)現(xiàn)，它也可以用微代碼實(shí)現(xiàn)或直接用硅實(shí)現(xiàn)。

Java虛擬機(jī)不知道Java編程語(yǔ)言，只知道特定的二進(jìn)制格式，即class文件格式，class文件包含Java虛擬機(jī)指令（或字節(jié)碼）和符號(hào)表，以及其他輔助信息。

出于安全考慮，Java虛擬機(jī)對(duì)class文件中的代碼施加了強(qiáng)大的語(yǔ)法和結(jié)構(gòu)約束，但是，任何具有可以用有效class文件表示的功能的語(yǔ)言都可以由Java虛擬機(jī)托管，由通用的、與機(jī)器無關(guān)的平臺(tái)吸引，其他語(yǔ)言的實(shí)現(xiàn)者可以將Java虛擬機(jī)作為其語(yǔ)言的交付工具。

此處指定的Java虛擬機(jī)與Java SE 11平臺(tái)兼容，并支持Java語(yǔ)言規(guī)范Java SE 11 Edition中指定的Java編程語(yǔ)言。

規(guī)范的組織

第2章概述了Java虛擬機(jī)架構(gòu)。

第3章介紹用Java編程語(yǔ)言編寫的代碼編譯成Java虛擬機(jī)指令集。

第4章說明了class文件格式，這是一種獨(dú)立于硬件和操作系統(tǒng)的二進(jìn)制格式，用于表示已編譯的類和接口。

第5章說明了Java虛擬機(jī)的啟動(dòng)以及類和接口的加載、鏈接和初始化。

第6章說明了Java虛擬機(jī)的指令集，按字母順序顯示操作碼助記符。

第7章給出了一個(gè)由操作碼值索引的Java虛擬機(jī)操作碼助記符表。

在Java?虛擬機(jī)規(guī)范的第二版中，第2章概述了Java編程語(yǔ)言，該語(yǔ)言旨在支持Java虛擬機(jī)的規(guī)范，但它本身并不是規(guī)范的一部分。在Java虛擬機(jī)規(guī)范Java SE 11 Edition中，有關(guān)Java編程語(yǔ)言的信息，請(qǐng)參閱Java語(yǔ)言規(guī)范Java SE 11 Edition。

在Java?虛擬機(jī)規(guī)范的第二版中，第8章詳細(xì)介紹了解釋Java虛擬機(jī)線程與共享主內(nèi)存交互的低級(jí)別操作，在Java虛擬機(jī)規(guī)范Java SE 11 Edition中，讀者可以參考Java語(yǔ)言規(guī)范的第17章，Java SE 11 Edition，了解有關(guān)線程和鎖的信息，第17章反映了JSR 133專家組制作的Java內(nèi)存模型和線程規(guī)范。

符號(hào)

在整個(gè)規(guī)范中，引用了從Java SE Platform API中提取的類和接口，每當(dāng)使用單個(gè)標(biāo)識(shí)符N引用類或接口（除了在示例中聲明的那些之外），預(yù)期的引用是包java.lang中名為N的類或接口，使用java.lang以外的包中的類或接口的完全限定名。

每當(dāng)引用在包java或其任何子包中聲明的類或接口時(shí)，預(yù)期的引用都是由引導(dǎo)類加載器加載的類或接口。

每當(dāng)引用名為java的包的子包時(shí)，預(yù)期的引用就是由引導(dǎo)類加載器確定的子包。