class?Computer{
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int?value;
Computer(int?value){
this.value=value;
}
public?void?add(){
System.out.println("Value:"+value+"-"+(value+1));
value++;
}
public?void?sub(){
System.out.println("Value:"+value+"-"+(value-2));
value-=2;
}
public?void?clear(){
System.out.println("Value:"+value+"-"+0);
value=0;
}
}
public?class?Demo{
public?static?void?main(String[]?args){
Computer?computer=new?Computer(10);
computer.add();
computer.sub();
computer.clear();
}
}
public class Count{ int countValue; Count(){ countValue=0; } public void increment() { countValue++; } public void decrement() { countValue--; } public void reset() { countValue=0; } public int getCountValue(){ return countValue; } public static void main(String args[]){ Count c = new Count(); c.increment(); System.out.println(c.getCountValue()); c.reset(); System.out.println(c.getCountValue()); } } 運行結果: 1 0
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Java技術與Java虛擬機中文JAVA技術網g0cVV+]
中文JAVA技術網I5Zz[ }'Og G6Y
說起Java，人們首先想到的是Java編程語言，然而事實上，Java是一種技術，它由四方面組成：Java編程語言、Java類文件格式、Java虛擬機和Java應用程序接口(Java API)。它們的關系如下圖所示：
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中文JAVA技術網yz;_Y0FB
圖1 Java四個方面的關系
,YWx ^L |Q0運行期環(huán)境代表著Java平臺，開發(fā)人員編寫Java代碼(.java文件)，然后將之編譯成字節(jié)碼(.class文件)。最后字節(jié)碼被裝入內存，一旦字節(jié)碼進入虛擬機，它就會被解釋器解釋執(zhí)行，或者是被即時代碼發(fā)生器有選擇的轉換成機器碼執(zhí)行。從上圖也可以看出Java平臺由Java虛擬機和Java應用程序接口搭建，Java語言則是進入這個平臺的通道，用Java語言編寫并編譯的程序可以運行在這個平臺上。這個平臺的結構如下圖所示：
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中文JAVA技術網5h:OY TyL2\|Z
在Java平臺的結構中, 可以看出，Java虛擬機(JVM) 處在核心的位置，是程序與底層操作系統和硬件無關的關鍵。它的下方是移植接口，移植接口由兩部分組成：適配器和Java操作系統, 其中依賴于平臺的部分稱為適配器；JVM 通過移植接口在具體的平臺和操作系統上實現；在JVM 的上方是Java的基本類庫和擴展類庫以及它們的API， 利用Java API編寫的應用程序(application) 和小程序(Java applet) 可以在任何Java平臺上運行而無需考慮底層平臺, 就是因為有Java虛擬機(JVM)實現了程序與操作系統的分離，從而實現了Java 的平臺無關性。
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那么到底什么是Java虛擬機(JVM)呢？通常我們談論JVM時，我們的意思可能是：中文JAVA技術網,T,Y5d(B5r
中文JAVA技術網yWv~s;J
對JVM規(guī)范的的比較抽象的說明；
b0r[/o_k+p0對JVM的具體實現；中文JAVA技術網Xdt8M1sP T_"_s
在程序運行期間所生成的一個JVM實例。中文JAVA技術網H k0g,~ hO\
中文JAVA技術網C3@ w6O-a
對JVM規(guī)范的的抽象說明是一些概念的集合，它們已經在書《The Java Virtual Machine Specification》（《Java虛擬機規(guī)范》）中被詳細地描述了；對JVM的具體實現要么是軟件，要么是軟件和硬件的組合，它已經被許多生產廠商所實現，并存在于多種平臺之上；運行Java程序的任務由JVM的運行期實例單個承擔。在本文中我們所討論的Java虛擬機(JVM)主要針對第三種情況而言。它可以被看成一個想象中的機器，在實際的計算機上通過軟件模擬來實現，有自己想象中的硬件，如處理器、堆棧、寄存器等，還有自己相應的指令系統。中文JAVA技術網nC/D IHP,|
A)R-DFw o2X0JVM在它的生存周期中有一個明確的任務，那就是運行Java程序，因此當Java程序啟動的時候，就產生JVM的一個實例；當程序運行結束的時候，該實例也跟著消失了。下面我們從JVM的體系結構和它的運行過程這兩個方面來對它進行比較深入的研究。
Z6?gXm!~0Java虛擬機的體系結構
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e-i'_;P X a0剛才已經提到，JVM可以由不同的廠商來實現。由于廠商的不同必然導致JVM在實現上的一些不同，然而JVM還是可以實現跨平臺的特性，這就要歸功于設計JVM時的體系結構了。中文JAVA技術網{ v2TtMlG?"]*N
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我們知道，一個JVM實例的行為不光是它自己的事，還涉及到它的子系統、存儲區(qū)域、數據類型和指令這些部分，它們描述了JVM的一個抽象的內部體系結構，其目的不光規(guī)定實現JVM時它內部的體系結構，更重要的是提供了一種方式，用于嚴格定義實現時的外部行為。每個JVM都有兩種機制，一個是裝載具有合適名稱的類(類或是接口)，叫做類裝載子系統；另外的一個負責執(zhí)行包含在已裝載的類或接口中的指令，叫做運行引擎。每個JVM又包括方法區(qū)、堆、Java棧、程序計數器和本地方法棧這五個部分，這幾個部分和類裝載機制與運行引擎機制一起組成的體系結構圖為：中文JAVA技術網BW0EZCI
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圖3 JVM的體系結構中文JAVA技術網0P/b(jt U$x
7{F*d8f7ySt:Q0JVM的每個實例都有一個它自己的方法域和一個堆，運行于JVM內的所有的線程都共享這些區(qū)域；當虛擬機裝載類文件的時候，它解析其中的二進制數據所包含的類信息，并把它們放到方法域中；當程序運行的時候，JVM把程序初始化的所有對象置于堆上；而每個線程創(chuàng)建的時候，都會擁有自己的程序計數器和Java棧，其中程序計數器中的值指向下一條即將被執(zhí)行的指令，線程的Java棧則存儲為該線程調用Java方法的狀態(tài)；本地方法調用的狀態(tài)被存儲在本地方法棧，該方法棧依賴于具體的實現。中文JAVA技術網 t?!Pz!B]
"^x1MT5qj0下面分別對這幾個部分進行說明。
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執(zhí)行引擎處于JVM的核心位置，在Java虛擬機規(guī)范中，它的行為是由指令集所決定的。盡管對于每條指令，規(guī)范很詳細地說明了當JVM執(zhí)行字節(jié)碼遇到指令時，它的實現應該做什么，但對于怎么做卻言之甚少。Java虛擬機支持大約248個字節(jié)碼。每個字節(jié)碼執(zhí)行一種基本的CPU運算,例如,把一個整數加到寄存器,子程序轉移等。Java指令集相當于Java程序的匯編語言。中文JAVA技術網 ^sH2X*b,Z
q3[ OT`z"M4V0Java指令集中的指令包含一個單字節(jié)的操作符,用于指定要執(zhí)行的操作,還有0個或多個操作數,提供操作所需的參數或數據。許多指令沒有操作數,僅由一個單字節(jié)的操作符構成。
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o"o qq9_0虛擬機的內層循環(huán)的執(zhí)行過程如下:中文JAVA技術網3Hn8B r,xE
MjHj(zBG t"m P0do{
l$Iz V!M9[0取一個操作符字節(jié);中文JAVA技術網7[?3o?,v A|3b+O R
根據操作符的值執(zhí)行一個動作;
I(^e)G)Hf6`0}while(程序未結束)中文JAVA技術網y}0J/|:so
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由于指令系統的簡單性,使得虛擬機執(zhí)行的過程十分簡單,從而有利于提高執(zhí)行的效率。指令中操作數的數量和大小是由操作符決定的。如果操作數比一個字節(jié)大,那么它存儲的順序是高位字節(jié)優(yōu)先。例如,一個16位的參數存放時占用兩個字節(jié),其值為:
0H.w`wb}.X0中文JAVA技術網y{X;n.u4PT+e)D7\E
第一個字節(jié)*256+第二個字節(jié)字節(jié)碼。中文JAVA技術網"V[]J!_0v+D
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