Java-jvm学习

1:Jvm是什么

Jvm 虚拟机(Java Virtual Machine)字面意思,Java虚拟的机器 ,一种Java,用于计算机设备的规范.

介绍:

Java虚拟机（JVM）是可运行Java代码的假想计算机。只要根据JVM规格描述将解释器移植到特定的计算机上，就能保证经过编译的任何Java代码能够在该系统上运行。

重点:

Jvm 是Java实现跨平台的基础,只要平台支持Jvm Java语言写的项目就能在此平台上运行.

2:Jvm结构

Jvm结构图.png

Jvm由 以下几个部分组成

• 类加载器(.class类加载)
• 运行时数据区(运行时数据存储,分为方法区,堆,java栈,本地方法栈,程序计数器)
• 执行引擎本(执行字节码或者执行本地方法)
• JNI(Java Native Interface)本地地方法接口
• Native Library 本地方法库 C/C++实现的一些库

3:类加载器

类加载器:
类加载器是Jvm提供的一种类加载的机制. 类加载器负责将class文件加载到内存中,转化为可执行对象.所有类都是由类加载器加载的
类加载器还负责解析类的依赖关系，即加载所需的其他类。

类加载器分类

• Bootstrap Class Loader 启动类加载器又称跟加载器
• Extension Class Loader 扩展类加载器
• Application Class Loader 程序类加载器
• 自定义加载器(处理业务需要加密等特殊的加载器)

3.1 Bootstrap Class Loader启动类加载器

Bootstrap Class Loader 启动类加载器,又称跟加载器,是最顶层的加载器.是由C++实现,负责加载Java的核心类,%JAVA_HOME%/lib目录下的核心jar包和类或者或被 -Xbootclasspath参数指定的路径中的所有类,例如:java.lang.Object

3.2 ExtensionClassLoader 扩展类加载器：

主要负责加载目录 %JRE_HOME%/lib/ext 目录下的jar包和类，或被 java.ext.dirs 系统变量所指定的路径下的jar包。

3.2 AppClassLoader 应用程序类加载器：

面向我们用户的加载器，负责加载当前应用classpath下的所有jar包和类。

除了这三个主要的类加载器，Java还支持自定义类加载器，开发人员可以根据需要实现自己的类加载器。
注意:
除了 BootstrapClassLoader 其他类加载器均由 Java 实现且全部继承自java.lang.ClassLoader

3.3 类生命周期

类生命周期.png

一个类的生命周期,就是类加载器加载到卸载一个类的过程.
类的生命周期可以分为以下几个阶段:

• 加载（Loading)
  根据类的全限定名(包括包路径和类名)定位并读取类文件的字节码。
• 验证（Verification）
  校验类是否符合jvm规范
• 准备（Preparation）
  为静态变量赋予默认值,这些内存都将在方法区中分配
  注意:
  静态变量复制,0,null,""等
  final修饰的直接赋值而不是赋予默认值
• 解析（Resolution）
  将常量池中的符号引用替换为直接引用（内存地址）的过程.
  符号引用就是一组符号来描述目标，可以是任何字面量。属于编译原理方面的概念如：包括类和接口的全限定名、字段的名称和描述符、方法的名称和描述符。
  直接引用就是直接指向目标的指针、相对偏移量或一个间接定位到目标的句柄。如指向方法区某个类的一个指针
  个人理解就是将常量池中的对象,通过一个指针空间地址值对象化.
• 初始化（Initialization）执行类的初始化代码，包括静态变量的赋值和静态块的执行
  为静态变量赋值

赋初值两种方式：
定义静态变量时指定初始值。如 private static String x="123";
在静态代码块里为静态变量赋值。如 static{ x="123"; }
注意：只有对类的主动使用才会导致类的初始化

• 使用（Using） 被引用的时候就是在使用
• 卸载（Unloading）
  执行了System.exit()方法, 程序正常执行结束
  程序在执行过程中遇到了异常或错误而异常终止
  由于操作系统出现错误而导致Java虚拟机进程终止

3.4 类加载机制-双重委派机制(爹来模式)(重要)

类加载器采用了双亲委派模型（Parent Delegation Model）来加载类。
即当一个类加载器需要加载类时，自身不会加载会首先发送给父类加载,父类要是还有父类就会依次向上传递,父类不能加载会返回给子类,子类加载,子类也加载不了会抛出ClassNotFoundException异常
好处:
确保类只加载一次