digital-garden/dev/java/Java Virtual Machine.md

aliases	tags	date
JVM	maturity/🌱	2023-11-07

JVM (Java Virtual Machine) — это виртуальная машина, которая выполняет программы, написанные на языке Java, а также другие языки платформы Java, такие как Kotlin и Scala. Её основная задача — выполнение Java байт-код, промежуточного представления между исходным кодом и машинным кодом конкретного устройства. JVM также управляет памятью, сборкой мусора, безопасностью и многопоточностью, создавая надёжную среду для выполнения приложений.

Основные функции JVM

• Платформонезависимость. Java-программы компилируются в байт-код, который может выполняться на любой системе с установленной JVM, что позволяет запускать один и тот же код на различных операционных системах и аппаратных платформах без изменений.
• Управление памятью. JVM управляет памятью через кучу (heap), автоматически выделяя и освобождая память, что устраняет необходимость ручного управления и снижает риск утечек.
• gc/Garbage Collector (Garbage Collection). JVM использует сборщик мусора для автоматического освобождения памяти, занятой объектами, которые больше не используются. Это предотвращает утечки памяти и улучшает производительность приложения.
• Безопасность. JVM обеспечивает безопасное выполнение кода с помощью системы управления доступом, проверяющей разрешения для выполнения определённых операций, таких как доступ к файловой системе, что помогает предотвратить выполнение вредоносного кода.
• Многопоточность. JVM поддерживает ../fundamental/Multithreading, позволяя разрабатывать многопоточные приложения на уровне языка. Она управляет созданием, синхронизацией и выполнением потоков.
• Управление исключениями. JVM предоставляет механизм обработки исключений, который позволяет программам Java надёжно обрабатывать ошибки во время выполнения, повышая стабильность и устойчивость приложений.

Как работает JVM

1. Компиляция исходного кода в байт-код
   Исходный код (.java файлы) компилируется компилятором Java (javac) в байт-код (.class файлы), который является платформонезависимым промежуточным представлением.
2. Загрузка байт-кода
   Класс-загрузчики JVM (Class Loaders) загружают байт-код в память. Существуют различные типы загрузчиков, такие как Bootstrap Class Loader, Extension Class Loader и Application Class Loader.
3. Проверка байт-кода
   JVM проверяет байт-код для обеспечения его корректности и безопасности, чтобы предотвратить выполнение некорректного или вредоносного кода.
4. Интерпретация или компиляция JIT
   JVM может интерпретировать байт-код или использовать Just-In-Time (JIT) компиляцию, которая преобразует байт-код в машинный код во время выполнения, улучшая производительность.
5. Выполнение кода
   После загрузки и проверки байт-кода JVM выполняет его, управляя памятью, потоками и исключениями, обеспечивая надёжное выполнение программы.