JVM理解

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1、JVM是什么?

  JVM是Java Virtual Machine(Java虚拟机)的缩写,由一套字节码指令集、一组寄存器、一个栈、一个垃圾回收堆和一个存储方法域等组成。

  他是帮助我们将java代码 生成编译后 的 class 文件。

2、JRE、JDK和JVM 的关系  

JRE(Java Runtime Environment, Java运行环境)是Java平台,所有的程序都要在JRE下才能够运行。包括JVM和Java核心类库和支持文件。

JDK(Java Development Kit,Java开发工具包)是用来编译、调试Java程序的开发工具包。包括Java工具(javac/java/jdb等)和Java基础的类库(java API )。

JVM(Java Virtual Machine, Java虚拟机)是JRE的一部分。JVM主要工作是解释自己的指令集(即字节码)并映射到本地的CPU指令集和OS的系统调用。Java语         言是跨平台运行的,不同的操作系统会有不同的JVM映射规则,使之与操作系统无关,完成跨平台性。

 JDK

 JDK(Java Development Kit) 是 Java 语言的软件开发工具包(SDK)。JDK 物理存在,是 programming tools、JRE 和 JVM 的一个集合。

JRE

JRE(Java Runtime Environment)Java 运行时环境,JRE 物理存在,主要由Java API 和 JVM 组成,提供了用于执行 java 应用程序最低要求的环境。

3、JVM原理

3.1、JVM的体系结构

3.2、JVM生命周期介绍

 3.2.1 启动:

启动一个JAVA程序,一个JVM实例就会产生。例如我们通常用到的main() 方法一样。

3.2.2 运行:

用main() 作为程序初始线程的起点,任何其他线程均可由该线程启动。JVM内部有两种线程:守护线程和非守护线程。

main() 属于非守护线程,守护线程通常由JVM使用,程序可以指定创建的线程为守护线程。

3.2.3 消亡:

当程序中的所有非守护线程都终止时,JVM才退出;若安全管理器允许,程序也可以使用Runtime类或者System.exit退出。

JVM执行引擎实例则对应了属于用户运行程序线程它是线程级别的。

3.3、JAVA类加载器

Java加载类的过程:

3.3.1、装载(Loading)

负责找到二进制字节码并加载到JVM中,JVM通过类名、类所在的包名、ClassLoader完成类的加载。因此,标识一个被加载了的类:类名 + 包名 + ClassLoader实例ID。 

3.3.2、链接(Linking)

负责对二进制字节码的格式进行校验、初始化装载类中的静态变量以及解析类中调用的接口。

完成校验后,JVM初始化类中的静态变量,并将其赋值为默认值。

最后对比类中的所有属性、方法进行验证,以确保要调用的属性、方法存在,以及具备访问权限(例如private、public等),否则会造成NoSuchMethodError、    NoSuchFieldError等错误信息。

3.3.3、初始化(Initializing)

负责执行类中的静态初始化代码、构造器代码以及静态属性的初始化,以下四种情况初始化过程会被触发。

3.4、JVM类加载顺序

层级结构

1.Booststrap ClassLoader

跟ClassLoader,C++实现,JVM启动时初始化此ClassLoader,并由此完成$JAVA_HONE中jre/lib/rt.jar(Sun JDK的实现)中所有class文件的加载,这个jar中包含了java规范定义的所有接口以及实现。

2.Extension ClassLoader

JVM用此classloader来加载扩展功能的一些jar包

3.System ClassLoader

JVM用此ClassLoader来加载启动参数中指定的ClassPath中的jar包以及目录,在Sun JDK中ClassLoader对应的类名为AppClassLoader。

4.User-Defined ClassLoader

User-Defined ClassLoader是Java开发人员继承ClassLoader抽象类实现的ClassLoader,基于自定义的ClassLoader可用于加载非ClassPath中的jar以及目录。

3.5、委派模式(Delegation Mode)

当JVM加载一个类的时候,下层的加载器会将任务给上一层类加载器,上一层加载检查它的命名