JVM定义
跨语言的平台
字节码文件的运行环境
- 只要能够依据JVM规划(JVM Specification)编译成字节码文件(.class)的语言都可以在JVM环境上运行。
- JVM本身与java没有绝对关系，而是针对于字节码文件，符合规范的.class文件都能够享受JVM带来的良好的运行环境。
- JVM本身是一种规范
class file format
本质：二进制字节流
查看方式：
- 查看十六进制格式的ClassFile
- subline/notepad
- IDEA插件-BinEd
- 其他ByteCode的观察方式：
- javap + 一个指令 + class文件地址
- JBE（Java ByteCode Editor）-可以直接修改
- JClassLib - IDEA插件之一 内容：
- Magic Number
- "CAFEBABE"
- constant_pool_count：常量池数据量
- constant_pool：常量池中数据
- access_flags：修饰符public、final等信息
- this_class
- super_class
- field_count
- fields
- interfaces_count
- interfaces
- methods_count
- methods
- attributes_count
- attributes
class的可移植性
- 只要能够编译成为.class的语言，都具备移植性，原因在于：只要当前内核环境下存在符合当前内核的JVM进程（比如：Windows有windows版本的JVM，MacOS有MacOS的JVM，Linux有...），有JVM存在，class文件都能够直接运行，JVM解决了与内核或硬件适配的问题。因此只要能够编译成.class的语言都具备“一次编译，到处运行的能力”，其主要依托于有JVM存在。
JVM版本实现
- Hotspot：orcle官方开发，jdk使用的官方JVM；
- Jrockit：BEA开发，被Orcle收购，合并入Hotspot；
- J9：IBM
- Microsoft VM
- Taobao VM：Hotspot深度定制版
- Liquid VM：直接针对硬件
- azul zing：最新垃圾回收的标杆
JDK
Java从编译到执行
对象的创建
-
创建对象：
1. 分配内存空间； 2. 为实例变量赋初值； 3. 设置对象头信息，包括对象的hashcode（只有对hashcode进行了调用才会存入进来），GC分代年龄，元数据信息； 4. 执行构造器进行初始化；
对象在内存中的布局
普通对象
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对象头：（12字节）
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markword（8字节）：关于锁状态、锁升级、hashcode、gc信息等；
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class pointer（4字节或8字节）：类型指针，获取Clazz对象的途径之一，对象类型的标识；
- 默认32GB内存下，32位寻址能力足够，JVM开启compress class pointer，因此会压缩至4字节；
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实例数据：instance data
- 类中成员变量，具体大小根据变量数量和类型决定；
- 比如：一个int类型，那么就需要占4个字节；如果是long类型，就需要占8字节；
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对齐：padding
- 保证对象所占字节数能够被8整除，从而读取的时候效率更高（cpu读取数据是根据总线的宽度来读取，保证是8字节的倍数，读取效率高）；
- 如果当前所占内存不是8的倍数，会自动通过padding进行空间的补齐；
指针压缩原因：
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32位对应能够记录2的32次方-1个不同的地址，约等于4G个数量级；
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每个java对象大小必然是超过8字节（markword已经超过8字节）；
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每个对象只需要对应一个起始地址；
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综上：32GB内存下，32位寻址能力必然足够，可开启指针压缩，节省空间。
数组对象
相比普通对象，多一个属性length属性（4字节）
JVM内存模型
线程共享
- 堆区
- 绝大部分对象完成生命周期的场所，GC的核心区域；
- 方法区
- 存放类信息、各种常量池、runtime constentpool data；
线程私有
- 虚拟机栈
- 普通方法的调用栈，每个方法对应一个栈帧，当前方法对应当前栈帧；
- 本地方法栈
- native method调用栈，当前方法对应当前栈帧；
- 程序计数器
- 记录所执行到的指令位置，线程重新获取CPU时间时，继续从此位置开始执行；
