1.JVM概述

1.1為什么要學(xué)習(xí)JVM

?? 通過(guò)學(xué)習(xí)JVM (? java Virtual Machine )可以幫助我們理解java程序運(yùn)行的過(guò)程，了解虛擬機(jī)中各種機(jī)制的實(shí)現(xiàn)原理。為后期寫(xiě)出優(yōu)質(zhì)的代碼做好準(zhǔn)備，為向更高的層次提升打好基礎(chǔ)。

1.2虛擬機(jī)

? ? ?? 虛擬機(jī)的本質(zhì)就是在windows中，虛擬一個(gè)運(yùn)行的環(huán)境，分為系統(tǒng)虛擬機(jī)比如：VMware和程序虛擬機(jī)。程序虛擬機(jī)的典型代表就是java虛擬機(jī)，虛擬機(jī)是專(zhuān)門(mén)為執(zhí)行某個(gè)單個(gè)計(jì)算機(jī)程序而設(shè)計(jì)。在java虛擬機(jī)中執(zhí)行的指令我們稱(chēng)為java字節(jié)碼指令。

1.3JVM作用

???? （1）負(fù)責(zé)將字節(jié)碼加載到內(nèi)存中（運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)）

???? （2）負(fù)責(zé)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)

???? （3）把字節(jié)碼翻譯為機(jī)器碼并執(zhí)行

? 特點(diǎn)：一次編譯到處運(yùn)行——現(xiàn)在的JVM不僅可以執(zhí)行java字節(jié)碼，還可以執(zhí)行其他語(yǔ)言編譯后的字節(jié)碼文件，是一個(gè)跨語(yǔ)言平臺(tái)。自動(dòng)的內(nèi)存分配，自動(dòng)垃圾回收功能。

1.4JVM整體組成

1.類(lèi)加器（負(fù)責(zé)加載字節(jié)碼文件）

2.運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)（存儲(chǔ)運(yùn)時(shí)數(shù)據(jù)，堆，java虛擬機(jī)棧（運(yùn)行java自己的方法），方法區(qū)，程序計(jì)數(shù)器，本地方法棧）

3.執(zhí)行引擎（更底層，把字節(jié)碼翻譯為機(jī)器碼）

4.本地方法接口

程序在執(zhí)行之前要先把java代碼轉(zhuǎn)換成字節(jié)碼（class文件），jvm首先需要把字節(jié)碼通過(guò)類(lèi)加載器，把文件加載到內(nèi)存中的運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)。字節(jié)碼并不能由底層系統(tǒng)直接執(zhí)行，需要執(zhí)行引擎將字節(jié)碼文件翻譯成底層系統(tǒng)指令交由cpu去執(zhí)行，在這個(gè)過(guò)程中需要調(diào)用其他語(yǔ)言的本地方法接口來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)程序的功能。

2.JVM結(jié)構(gòu)-類(lèi)加載

2.1類(lèi)加載器子系統(tǒng)

?2.2類(lèi)加載過(guò)程

??????? 使用IO讀取字節(jié)碼文件，轉(zhuǎn)換并存儲(chǔ), 為每個(gè)類(lèi)創(chuàng)建一個(gè)Class類(lèi)的對(duì)象，存儲(chǔ)在方法區(qū)中

鏈接(驗(yàn)證,準(zhǔn)備,解析)

?????? 驗(yàn)證: 對(duì)字節(jié)碼文件格式進(jìn)行驗(yàn)證,文件是否被污染，對(duì)基本的語(yǔ)法格式進(jìn)行驗(yàn)證。

???? ? 準(zhǔn)備: 為靜態(tài)的變量進(jìn)行內(nèi)存分配。

public static int value = 123；value 在準(zhǔn)備階段后的初始值是 0,而不是 123

靜態(tài)常量（final修飾）在編譯期間就初始化。

解析: 將符號(hào)引用轉(zhuǎn)為直接引用，將字節(jié)碼中的表現(xiàn)形式,轉(zhuǎn)為內(nèi)存中表現(xiàn)(內(nèi)存地址)。

初始化: 類(lèi)的初始化,為類(lèi)中的定義的靜態(tài)變量進(jìn)行賦值。

public static int value = 123；value 在初始化階段后值是 123.

類(lèi)什么時(shí)候會(huì)被加載

1.在類(lèi)中運(yùn)行main方法

2.創(chuàng)建對(duì)象

3.使用類(lèi)中的靜態(tài)變量,靜態(tài)方法

4.反射 Class.forName("類(lèi)的地址");

5.子類(lèi)被加載

以下兩種情況類(lèi)不會(huì)被初始化:

static final int b = 20; 編譯期間賦值的靜態(tài)常量
System.out.println(User.b);

User[] users = new User[10];? 作為數(shù)組類(lèi)型

2.3類(lèi)加載器

具體的負(fù)責(zé)加載類(lèi)的一些代碼

1.引導(dǎo)類(lèi)加載器：用c/c++語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的, jvm底層的開(kāi)發(fā)語(yǔ)言,負(fù)責(zé)加載java核心類(lèi)庫(kù)，與java語(yǔ)言無(wú)關(guān)的。

2.擴(kuò)展類(lèi)加載器：java 語(yǔ)言編寫(xiě)的,由 sun.misc.Launcher$ExtClassLoader 實(shí)現(xiàn),繼承ClassLoader類(lèi)。從 JDK 系統(tǒng)安裝目錄的 jre/lib/ext 子目錄(擴(kuò)展目錄)下加載類(lèi)庫(kù)。

3.應(yīng)用程序類(lèi)加載器：Java 語(yǔ)言編寫(xiě)的,由 sun.misc.Launcher$AppClassLoader 實(shí)現(xiàn). 派生于 ClassLoader 類(lèi)。加載程序中自己開(kāi)發(fā)的類(lèi)。

4.自定義類(lèi)加載器

雙親委派機(jī)制

????? 為了保證程序的安全，防止自己寫(xiě)的類(lèi)替換核心類(lèi)， java使用按需加載，當(dāng)需要加載一個(gè)類(lèi)時(shí),先委托給父類(lèi)加載器加載,如果父加載器沒(méi)有找到,繼續(xù)向上級(jí)委托,直到引導(dǎo)類(lèi)加載器。父級(jí)找到就返回,父級(jí)如果最終沒(méi)有找到,拋出ClassNotFoundException，向下委派給子級(jí)加載器，找到返回該類(lèi)，最終沒(méi)有找到,報(bào)ClassNotFoundException。這是因?yàn)橐却_保加載系統(tǒng)類(lèi)。

?

雙親委派機(jī)制,是java提供的類(lèi)加載的規(guī)范，但不是強(qiáng)制不能改變的。

我們可以通過(guò)自定義的類(lèi)加載器,改變加載方式.

打破雙親委派機(jī)制

??????? 可以通過(guò)繼承ClassLoader類(lèi),重寫(xiě)loadClass（實(shí)現(xiàn)雙親委派的地方，不推薦）/findClass（推薦）方法,實(shí)現(xiàn)自定義的類(lèi)加載。

典型的tomcat中,加載部署在tomcat中的項(xiàng)目時(shí),就使用的是自己的類(lèi)加載器