JVM--入门篇

简介: JVM--入门篇

源码到类文件

    class Person{ 
        private String name; 
        private int age; 
        private static String address; 
        private final static 
        String hobby="Programming"; 
        public void say(){ 
        System.out.println("person say..."); 
    }
    public int calc(int op1,int op2){ 
        return op1+op2; 
        } 
    }

编译: javac Person.java ---> Person.class

编译过程:
Person.java -> 词法分析器 -> tokens流 -> 语法分析器 -> 语法树/抽象语法树 -> 语义分析器
-> 注解抽象语法树 -> 字节码生成器 -> Person.class文件

类文件到虚拟机(类加载机制)

类加载机制流程:

虚拟机把Class文件加载到内存
并对数据进行校验,转换解析和初始化
形成可以虚拟机直接使用的Java类型,即java.lang.Class

1. 装载(Load)
查找和导入class文件

(1)通过一个类的全限定名获取定义此类的二进制字节流 
(2)将这个字节流所代表的静态存储结构转化为方法区的运行时数据结构 
(3)在Java堆中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象,作为对方法区中这些数据的访问入口

2. 链接(Link)

2.1 验证(Verify)
保证被加载类的正确性
文件格式验证
元数据验证
字节码验证
符号引用验证

2.2 准备(Prepare)
为类的静态变量分配内存,并将其初始化为默认值

2.3 解析(Resolve)
把类中的符号引用转换为直接引用

3.初始化(Initialize)
对类的静态变量,静态代码块执行初始化操作

在这里插入图片描述

类装载器ClassLoader

在装载(Load)阶段,其中第(1)步:通过类的全限定名获取其定义的二进制字节流,需要借助类装载
器完成,顾名思义,就是用来装载Class文件的。

(1)通过一个类的全限定名获取定义此类的二进制字节流 将这个字节流所代表的静态存储结构转化为方法区的运行时数据结构 在Java堆中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象,作为对方法区中这些数据的访问入口
在这里插入图片描述

双亲委派机制

定义:如果一个类加载器在接到加载类的请求时,它首先不会自己尝试去加载这个类,而是把
这个请求任务委托给父类加载器去完成,依次递归,如果父类加载器可以完成类加载任务,就
成功返回;只有父类加载器无法完成此加载任务时,才自己去加载

JVM 运行时数据区

Method Area(方法区)
方法区是各个线程共享的内存区域,在虚拟机启动时创建。
用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。
虽然Java虚拟机规范把方法区描述为堆的一个逻辑部分,但是它却又一个别名叫做Non-Heap(非堆),目
的是与Java堆区分开来。
当方法区无法满足内存分配需求时,将抛出OutOfMemoryError异常。

Heap(堆)
Java堆是Java虚拟机所管理内存中最大的一块,在虚拟机启动时创建,被所有线程共享。
Java对象实例以及数组都在堆上分配。

Java Virtual Machine Stacks(虚拟机栈)

虚拟机栈是一个线程执行的区域,保存着一个线程中方法的调用状态。换句话说,一个Java线程的运行
状态,由一个虚拟机栈来保存,所以虚拟机栈肯定是线程私有的,独有的,随着线程的创建而创建。
每一个被线程执行的方法,为该栈中的栈帧,即每个方法对应一个栈帧。
调用一个方法,就会向栈中压入一个栈帧;一个方法调用完成,就会把该栈帧从栈中弹出。

The pc Register(程序计数器)

 我们都知道一个JVM进程中有多个线程在执行,而线程中的内容是否能够拥有执行权,是根据
CPU调度来的。
假如线程A正在执行到某个地方,突然失去了CPU的执行权,切换到线程B了,然后当线程A再获
得CPU执行权的时候,怎么能继续执行呢?这就是需要在线程中维护一个变量,记录线程执行到
的位置。

**程序计数器占用的内存空间很小,由于Java虚拟机的多线程是通过线程轮流切换,并分配处理器执行时
间的方式来实现的,在任意时刻,一个处理器只会执行一条线程中的指令。因此,为了线程切换后能够
恢复到正确的执行位置,每条线程需要有一个独立的程序计数器(线程私有)。
如果线程正在执行Java方法,则计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址;
如果正在执行的是Native方法,则这个计数器为空**

Native Method Stacks(本地方法栈)
如果当前线程执行的方法是Native类型的,这些方法就会在本地方法栈中执行。

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