深入理解JVM

啊江呀
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JVM是Java Virtual Machine（Java虚拟机）的缩写，JVM是一种用于计算设备的规范，它是一个虚构出来的计算机，是通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的。Java虚拟机包括一套字节码指令集、一组寄存器、一个栈、一个垃圾回收堆和一个存储方法域。 JVM屏蔽了与具体操作系统平台相关的信息，使Java程序只需生成在Java虚拟机上运行的目标代码（字节码）,就可以在多种平台上不加修改地运行。JVM在执行字节码时，实际上最终还是把字节码解释成具体平台上的机器指令执行。

baike.baidu.com/item/JVM/29…

一、类加载器

1.类加载

在Java代码中,类型(是一个class)的加载,连接与初始化过程都是在程序运行期间完成(runtime)的

类型加载最常见的:将已经存在的类的class文件字节码文件,从硬盘加载到内存

初始化过程:是将一些静态变量在初始化时进行赋值

2.类加载器深入剖析

  • Java虚拟机与程序的生命周期,在如下几种情况下,Java虚拟机将结束生命周期

    1. 执行了System.exit()方法
    2. 程序正常执行结束
    3. 程序在执行过程中遇到了异常或错误而异常终止
    4. 由于操作系统出现错误而导致Java虚拟机进程终止

3.类的加载,连接与初始化

  • 加载:查找并加载类的二进制数据

  • 连接

    1. 验证:确保被加载的类的正确性
    2. 准备:为类的静态变量分配内存,并将其初始化为默认值(每一个类型具有的值)
    3. 解析:把类中的符号引用转换为直接引用

  • 初始化:为类的静态变量赋予真正正确的初始化值

class Test{
    public static int a=1;
}
//a的值在准备阶段时是0默认值,而在解析完成后,到初始化时,a才被赋值为1,并不是一下子赋值将1赋值给a的

基本数据类型的值就是一个数字，一个字符或一个布尔值。

数据类型byteshortintlongfloatdoublecharboolean
大小(bit)81632643264161
范围-128 ~ 127-32768 ~ 32767-2147483648 ~ 2147483647-9233372036854477808 ~ 9233372036854477807-3.40292347E+38 ~ 3.40292347E+38-1.79769313486231570E+308 ~ 1.79769313486231570E+308'\u0000' ~ '\uffff 'true / false
包装类Character
默认值00000.0f0.0d'\u0000'false

注:

a.基本类型中，int永远占4个字节（1Byte = 8bit）；

b.boolean类型长度与平台有关，其它数据类型长度都是与平台无关；

c.基本数据类型默认值仅在作为类中属性时生效。

4.类的使用和卸载

不像类加载，Java中没有提供显式进行类卸载的API，但是如果加载类的ClassLoader对象被垃圾回收器回收的话，这个类就会被卸载。所以我们可以自己实现ClassLoader，自己加载类，然后对ClassLoader对象的引用赋值为null，等ClassLoader对象剩下的引用数量为0时会被回收，这样就达到卸载类的目的了。

5.类的加载连接与初始化过程详解

  • 类的加载

    类的加载值的是将类的.class文件中的二进制数据读取到内存中，将其放在运行时数据区的方法区内，然后在内存中创建一个java.Lang.Class对象（规范并未说明Class对象位于哪里，HotSpot虚拟机将其放在了方法区）用来封装类在方法区的数据结构。

    加载.class文件的方式

    1. 从本地系统中直接加载
    2. 通过网络下载.class文件
    3. 从zip,jar等归档文件中加载.class文件
    4. 从专有的数据库中提取.class文件
    5. 将Java源文件动态编译为.class文件

  • Java程序对类的使用方式可分为两种

    1. 主动使用(七种)

      • 创建类的实例(创建一个对象new)
      • 访问某个类或接口的静态变量,或者对该静态变量赋值
      • 调用类的静态方法
      • 反射(如:Class.forName("com,test.Test"))
      • 初始化一个类的子类(父类也会被初始化)
      • Java虚拟机启动时被标明为启动类的类(包含了main方法,程序入口的(java Test))
      • JDK1.7开始提供的动态语言支持java.lang.invoke.MethodHandle实例的解析结果REF_getStatic,REF_putStatic,REF_invokeStatic句柄对应的类没有初始化,则初始化

    2. 被动使用

      除了主动使用的7种,其他使用java类的方式都被看做是对类的被动使用,都不会导致类初始化

      被动使用不会初始化类,但是有可能会加载类

  • 所有的Java虚拟机实现必须在每个类或接口被Java程序"首次主动使用"时才初始化他们,初始化只会执行一次,只有主动使用才会初始化

/**对于静态字段来说,只有直接定义了该字段的类才会被初始化;
当一个类在初始化时,要求其父类全部都已经初始化完毕了
虽然str2是Child1的属性,但Child1继承了Parent1,所以就会主动使用
因为Child.str的str属性是Parent1的,也就是从Parent上继承下来的,与Child无关,使用了谁的属性谁就会执行主动使用
*/
public class MyTest1{
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(MyChild1.str2);
        System.out.println(MyChild1.str);
    }
}
​
class MyParent1{
    public static String str ="hello word!";
    static {
        System.out.println("MyParent1 static block");
    }
}
class MyChild1 extends MyParent1{
    public static String str2="welcome";
    static {
        System.out.println("MyChild1 static block");
    }
}
​

##持续更新中

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