Java虚拟机（JVM）的生命周期涵盖了从启动到退出的整个过程，包括以下几个主要阶段：

  1. 启动 (Startup)

    • JVM的启动通常是由用户执行一个Java应用程序开始的，例如通过命令行输入java [类名]或调用API启动。
    • 启动过程中，操作系统创建一个新的进程，并加载特定实现的JVM实例。引导类加载器（Bootstrap Class Loader）首先加载核心Java类库（如rt.jar），然后根据指定的主类（包含main()方法的类）找到并加载这个类。
    • JVM初始化内存区域和子系统，如堆、栈、方法区等。

  2. 类加载与初始化 (Class Loading and Initialization)

    • 当JVM需要使用某个类时，类加载机制会启动，按照双亲委派模型加载对应的字节码文件（.class文件）到方法区中。
    • 类的生命周期包括：加载（查找并读取类的二进制数据）、验证（确保类信息符合JVM规范且不危害虚拟机安全）、准备（为静态变量分配内存并初始化默认值）、解析（将符号引用转换为直接引用）、初始化（执行类初始化代码，即static块和静态字段赋值）。

  3. 程序执行 (Program Execution)

    • 一旦主类加载完毕，其main()方法会被调用，标志着程序开始正式运行。
    • 程序中的所有线程都在JVM内部管理，包括主线程和其他由主线程或其他线程创建的线程。
    • 执行引擎负责解释或编译字节码指令，并在不同的内存区域之间进行操作，如创建对象、执行方法调用、处理异常等。

  4. 垃圾回收 (Garbage Collection)

    • 在整个JVM生命周期内，垃圾回收器持续监控堆内存，自动回收不再使用的对象所占用的空间。
    • 对象的可达性分析、分代收集策略等是垃圾回收机制的重要组成部分。

  5. 终止 (Termination)

    • 当程序的所有非守护线程都终止或者调用了System.exit()方法时，JVM进入终止阶段。
    • 此阶段JVM会做一些清理工作，如释放剩余资源、关闭线程、执行finalization（如果有未被GC回收的对象需要终结）等。
    • 清理完毕后，JVM进程结束，生命周期随之结束。

  6. 监控与诊断 (Monitoring and Diagnostics)

    • 在JVM运行过程中，可以使用各种工具（如jps、jstack、jmap、jconsole等）来监控和诊断JVM的运行状态，包括内存使用情况、线程状态、类加载信息等。

了解JVM的生命周期有助于开发者优化程序性能、调试问题以及深入理解Java平台的底层工作机制。