Machine virtuelle Java

Pour les articles homonymes, voir JVM.

Machine virtuelle Java - Spécification Java 7

La machine virtuelle Java (en anglais Java virtual machine, abr. JVM) est un appareil informatique fictif qui exécute des programmes compilés sous forme de bytecode Java.

L'appareil est simulé par un logiciel spécifique à chaque plateforme ou couple (machine/système d’exploitation) et permet aux applications Java compilées en bytecode de produire les mêmes résultats quelle que soit la plate-forme, tant que celle-ci est pourvue de la machine virtuelle Java adéquate.

Une machine virtuelle Java permet d'exécuter d'autres langages que le langage Java, du moment qu'un compilateur transforme les expressions de cet autre langage en une série d'octets respectant le format binaire d'une classe Java.

La machine virtuelle exécute les instructions données par le bytecode contenu dans la classe Java en suivant le modèle de la pile : chaque niveau de pile contient les données propres à chaque opération.

Une spécification de Sun^[1] décrit les fonctions et propriétés que doivent respecter toutes les machines virtuelles java. De plus, la plupart de ces machines comportent un ramasse-miettes (la notion est citée dans la spécification^[2], mais sans être formellement rendue obligatoire), ou un compilateur à la volée.

Le compilateur Java faisant peu d'optimisations, c'est à la machine virtuelle de les faire, selon les objectifs propres à cette dernière.

HotSpot, la machine virtuelle d'Oracle

Article détaillé : HotSpot.

HotSpot est la machine la plus utilisée. Elle a été créée et réalisée par Sun, elle est aujourd'hui propriété d'Oracle^[3], depuis que cette dernière a racheté Sun. Elle est gratuite, propriétaire jusqu'à la version 6 (stable) et libre à partir de la version 7.

Le 11 novembre 2006, Sun Microsystems a publié les sources de sa machine virtuelle HotSpot et de son compilateur javac sous licence GNU GPL.

La toute première version ne se comportait que comme un interpréteur. Cette approche était pénalisante, car l'interprète passe plus de temps à interpréter qu'à exécuter. Puis est apparue la compilation à la volée, qui traduit le bytecode en langage machine, et exécute ce langage machine. Ensuite la machine virtuelle est devenue capable de détecter les portions les plus fréquemment utilisées pour concentrer les optimisations sur elles. Elle a été dotée d'un profileur, et d'optimisations standards comme la mise à plat des boucles. Toutes ces opérations peuvent être faites en plusieurs passes, soit pour les améliorer progressivement, soit pour les annuler si elles se révèlent obsolètes^[4].

Autres machines virtuelles Java

Article détaillé : Liste des machines virtuelles Java.

En développement

OpenJ9, développé par IBM et la fondation Eclipse
JamaicaVM, machine virtuelle spécialisée dédiée à l'électronique embarquée et qui prend en compte les contraintes temps-réel des applications
Platform Prime, développé par Azul

Abandonnées

Celle de Microsoft était fournie avec le système d’exploitation Windows. Sun pensait que la machine pouvait être boguée volontairement pour contrer l’avancée du langage Java (portablité sur plusieurs systèmes d’exploitation donc risque de perte pour Microsoft). À la suite d'un procès gagné par Sun, elle n’est plus fournie avec Windows.
JRockit développée initialement par BEA maintenant Oracle Corporation. Elle est principalement utilisée pour Weblogic.
Apple en a créé une pour son système d'exploitation, macOS.
Jikes RVM
Apache Harmony (en), est un projet de plateforme Java de la fondation Apache contenant une JVM.
GIJ, « sous-projet » de machine virtuelle Java du projet GNU.
Dalvik, machine virtuelle développée par Google pour Android.
SableVM
JamVM
Kaffe
CACAO

Annexes

Liens internes

Machine SECD

Liens externes

(en) Spécifications de la JVM
(en) Liste des machines virtuelles Java

Références

↑ (en) The Java Virtual Machine Specification, Second edition
↑ (en) Garbage collection, index lettre G
↑ (en) http://openjdk.java.net/groups/hotspot/
↑ (en) Java theory and practice : Dynamic compilation and performance measurement

v · m Java
Oracle Sun Microsystems
Technologie	Langage Java Plateforme Environnement de développement (JDK) Machine virtuelle Java (JVM) Environnement d’exécution (JRE)
Général	Java Community Process
Framework	Micro Edition (ME) Standard Edition (SE) Jakarta EE Java Card JavaFX
Techniques	Bytecode Applets Servlets Scriptlets JavaServer Pages .class Javadoc
Langages de programmation	Ceylon Fortress Groovy Java Kotlin Oxygene (en) Python (Jython) Ruby (JRuby) Scala Xtend

v · m

Exécution informatique

Concepts généraux

Types de code

Compilation

Compilation à la volée Compilation anticipée Préprocesseur Compilateur source à source
anticipée	GNU Compiler Collection (C et C++) LLVM LDL GHC (Haskell) Javac (Java) Phalanger (PHP) Free Pascal (Pascal)
à la volée	V8, SpiderMonkey (Javascript) PyPy (Python)