1. JVM 架构
2. Class Loader
2.0 反射
Java 反射机制是在运行状态中，对于任意一个类，都能知道这个类的所有属性与方法；对于任意一个对象，都能调用它的任意方法和属性；动态获取信息以及调用对象的方法的功能称为 Java 的反射机制。
2.1 类从编译到执行的过程
- 编译器将 xxx.java 编译成 xxx.class 字节码文件
- ClassLoader 将字节码文件转换成 JVM 中的 Class 对象
- JVM 利用 Class 对象实例化为 xxx 对象
2.2 ClassLoader 的种类
- BootStrapClassLoader：加载核心库 java.* (C++ 编写)
- ExtensionClassLoader：加载扩展库 javax.* (Java 编写)
- ApplicationClassLoader：加载程序所在目录 (Java 编写)
2.3 类的加载
2.3.1 类加载方式
- 隐式加载：new
- 显式加载：forName, loadClass
- Class.forName 得到的 class 是已经初始化完成的
- ClassLoader.loadClass 得到的 class 是还没有进行连接的
2.3.2 类装载过程
1. 加载
- 通过 ClassLoader 加载 class 文件字节码，生成 Class 对象
2. 连接
- 校验：检查加载的 class 的正确性和安全性
- 准备：为类变量分配存储空间并设置变量初始值
- 解析：JVM 将常量池内的符号引用转换为直接引用
3. 初始化
- 执行类变量赋值和静态代码块
3. JVM 内存模型
3.1 按共享和独占分类
3.2 线程独占区域
3.2.1 程序计数器（PC 寄存器）(Program Counter Register)
- 当前线程所执行的字节码行号指示器（逻辑）
- 改变计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令
- 和线程是一对一关系，即“线程私有”
- 对 Java 方法计数，如果是 Native 方法则计数器值为 Undefined
- 不会发生内存泄漏
3.2.2 Java 虚拟机栈（Stack）
栈帧
每有一个方法执行，就会产生一个新的栈帧
- 局部变量表：执行过程中的所有变量
- 操作数栈：入栈、出栈、复制、交换和产生消费变量
- 动态链接：每个栈帧都包含一个指向运行时常量池中该栈帧所属性方法的引用，持有这个引用是为了支持方法调用过程中的动态连接
- 返回地址：方法执行过程中，有两种方式推出，1. 正常返回 2.异常退出
3.2.3 本地方法栈
3.3 共享区域
3.3.1 元空间 (MetaSpace) 与持久代 (PermGen) 的区别
- 元空间使用本地内存，而持久代使用的是 JVM 的内存
元空间相对于持久代的优势
- JDK7 和之前版本中，字符串常量池在持久代中，而持久代使用的是 JVM 内存，所以更容易发生性能问题和内存溢出
- 类和方法的信息大小难以确定，给永久代的大小指定带来困难
- 永久代会给 GC 带来不必要的复杂性
- 方便 HotSpot 与其他 JVM 如 Jroket 集成
3.3.2 堆 (Heap)
- 对象实例的分配区域
- GC 管理的主要区域
3.4 JVM 三大性能调优参数 -Xms -Xmx -Xss 的含义
- -Xss：规定了每个线程虚拟栈的大小
- -Xms：堆的初始值
- -Xmx：堆的最大值
3.5 内存分配策略的区别
- 静态存储：编译时确定每个数据目标在运行时的存储空间需求
- 栈式存储：编译时数据区不确定，运行时模块入口前确定
- 堆式存储：编译时和运行时都不确定，动态分配内存空间
3.6 栈和堆的区别
- 管理方式：栈自动释放，堆需要 GC
- 空间大小：栈比堆小
- 碎片相关：栈产生的碎片比堆小
- 分配方式：栈支持静态分配和动态分配，而堆只支持静态分配
- 效率：栈的效率比堆高
