新手入門Jvm--jvm概覽
1. 什么是Jvm
JVM是Java Virtual Machine(Java虛擬機)的縮寫,JVM是一種用于計算設(shè)備的規(guī)范,它是一個虛構(gòu)出來的計算機,是通過在實際的計算機上仿真模擬各種計算機功能來實現(xiàn)的。
引入Java語言虛擬機后,Java語言在不同平臺上運行時不需要重新編譯。Java語言使用Java虛擬機屏蔽了與具體平臺相關(guān)的信息,使得Java語言編譯程序只需生成在Java虛擬機上運行的目標(biāo)代碼(字節(jié)碼),就可以在多種平臺上不加修改地運行。
Java虛擬機有自己完善的硬件架構(gòu),如處理器、堆棧等,還具有相應(yīng)的指令系統(tǒng)。
Java虛擬機本質(zhì)上就是一個程序,當(dāng)它在命令行上啟動的時候,就開始執(zhí)行保存在某字節(jié)碼文件中的指令。Java語言的可移植性正是建立在Java虛擬機的基礎(chǔ)上。任何平臺只要裝有針對于該平臺的Java虛擬機,字節(jié)碼文件(.class)就可以在該平臺上運行。這就是“一次編譯,多次運行”。
Java虛擬機不僅是一種跨平臺的軟件,而且是一種新的網(wǎng)絡(luò)計算平臺。該平臺包括許多相關(guān)的技術(shù),如符合開放接口標(biāo)準(zhǔn)的各種API、優(yōu)化技術(shù)等。Java技術(shù)使同一種應(yīng)用可以運行在不同的平臺上。Java平臺可分為兩部分,即Java虛擬機(Java virtual machine,JVM)和Java API類庫
Java虛擬機主要分為五大模塊:
- 類裝載器子系統(tǒng)
- 運行時數(shù)據(jù)區(qū)
- 執(zhí)行引擎
- 本地方法接口
- 垃圾收集模塊
2. Jvm組成
2.1 Jdk體系結(jié)構(gòu)
2.2 Jvm體系結(jié)構(gòu)
.
類加載器線程共享區(qū)域 方法區(qū)堆 線程私有區(qū)域 虛擬機棧本地方法棧程序計數(shù)器
3. 類加載機制
3.1 流程
加載 >> 驗證 >> 準(zhǔn)備 >> 解析 >> 初始化 >> 使用 >> 卸載
- 加載:在硬盤上查找并通過IO讀入字節(jié)碼文件,使用到類時才會加載,例如調(diào)用類的
main()方法,new對象等等,在加載階段會在內(nèi)存中生成一個代表這個類的
java.lang.Class對象,作為方法區(qū)這個類的各種數(shù)據(jù)的訪問入口
- 驗證:校驗字節(jié)碼文件的正確性
- 準(zhǔn)備:給類的靜態(tài)變量分配內(nèi)存,并賦予默認(rèn)值
- 解析:將符號引用替換為直接引用,該階段會把一些靜態(tài)方法(符號引用,比如main()方法)替換為指向數(shù)據(jù)所存內(nèi)存的指針或句柄等(直接引用),這是所謂的靜態(tài)鏈接過程(類加載期間完成),動態(tài)鏈接是在程序運行期間完成的將符號引用替換為直接引用,下節(jié)課會講到動態(tài)鏈接
- 初始化:對類的靜態(tài)變量初始化為指定的值,執(zhí)行靜態(tài)代碼塊
:類被加載到方法區(qū)中后主要包含 運行時常量池、類型信息、字段信息、方法信息、類加載器的引用、對應(yīng)class實例的引用等信息。類加載器的引用:這個類到類加載器實例的引用對應(yīng)class實例的引用:類加載器在加載類信息放到方法區(qū)中后,會創(chuàng)建一個對應(yīng)的Class 類型的對象實例放到堆(Heap)中, 作為開發(fā)人員訪問方法區(qū)中類定義的入口和切入點。
3.2 類加載器和雙親委派機制
上面的類加載過程主要是通過類加載器來實現(xiàn)的,Java里有如下幾種類加載器
- 引導(dǎo)類加載器:負(fù)責(zé)加載支撐JVM運行的位于JRE的lib目錄下的核心類庫,比如rt.jar、charsets.jar等
- 擴展類加載器:負(fù)責(zé)加載支撐JVM運行的位于JRE的lib目錄下的ext擴展目錄中的JAR類包
- 應(yīng)用程序類加載器:負(fù)責(zé)加載ClassPath路徑下的類包,主要就是加載你自己寫的那些類
- 自定義加載器:負(fù)責(zé)加載用戶自定義路徑下的類包
3.3 類加載器初始化過程
會創(chuàng)建JVM啟動器實例sun.misc.Launcher。
sun.misc.Launcher初始化使用了單例模式設(shè)計,保證一個JVM虛擬機內(nèi)只有一個 sun.misc.Launcher實例。
在Launcher構(gòu)造方法內(nèi)部,其創(chuàng)建了兩個類加載器,分別是 sun.misc.Launcher.ExtClassLoader(擴展類加載器)和sun.misc.Launcher.AppClassLoader(應(yīng)用類加載器)。
JVM默認(rèn)使用Launcher的getClassLoader()方法返回的類加載器AppClassLoader的實例加載我們的應(yīng)用程序。
3.4 雙親委派機制
JVM類加載器是有親子層級結(jié)構(gòu)的,如下圖
這里類加載其實就有一個雙親委派機制,加載某個類時會先委托父加載器尋找目標(biāo)類,找不到再委托上層父加載器加載,如果所有父加載器在自己的加載類路徑下都找不到目標(biāo)類,則在自己的類加載路徑中查找并載入目標(biāo)類。
雙親委派機制說簡單點就是,先找父親加載,不行再由兒子自己加載
3.5 為什么要設(shè)計雙親委派機制?
- 沙箱安全機制:自己寫的java.lang.String.class類不會被加載,這樣便可以防止核心API庫被隨意篡改
- 避免類的重復(fù)加載:當(dāng)父親已經(jīng)加載了該類時,就沒有必要子ClassLoader再加載一次,保證被加載類的唯一性
3.6 全盤負(fù)責(zé)委托機制
“全盤負(fù)責(zé)”是指當(dāng)一個ClassLoder裝載一個類時,除非顯示的使用另外一個ClassLoder,該類所依賴及引用的類也由這個ClassLoder載入。
4. Jvm各區(qū)域串聯(lián)
5. 總結(jié)
看完本章,大概對Jvm和Jvm結(jié)構(gòu)有大概了解,下面將繼續(xù)深入Jvm,未完待續(xù)~!希望大家可以多多關(guān)注腳本之家的其他內(nèi)容!
相關(guān)文章
深入理解SpringBoot中關(guān)于Mybatis使用方法
這篇文章主要介紹了SpringBoot中關(guān)于Mybatis使用方法,非常不錯,具有一定的參考借鑒價值,需要的朋友可以參考下2018-03-03Java8?Stream?collect(Collectors.toMap())的使用
這篇文章主要介紹了Java8?Stream?collect(Collectors.toMap())的使用,具有很好的參考價值,希望對大家有所幫助。如有錯誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教2022-05-05SpringSecurity實現(xiàn)自定義登錄接口的詳細(xì)過程
本文詳細(xì)介紹了如何使用SpringSecurity實現(xiàn)自定義登錄接口,文章還涉及了對用戶實體類的增強以滿足詳細(xì)信息的需求,適合需要深入了解和實現(xiàn)SpringSecurity自定義登錄功能的開發(fā)者,感興趣的朋友跟隨小編一起看看吧2024-10-10