网站建设售后支持,高校校园网站建设,app开发费用一般多少钱,百度网址大全手机浏览器叮当猫咪一、 JVM的生命周期 1. JVM实例对应了一个独立运行的java程序它是进程级别 a) 启动。启动一个Java程序时#xff0c;一个JVM实例就产生了#xff0c;任何一个拥有public static void main(String[] args)函数的class都可以作为JVM实例运行的起点 b) 运行。m…叮当猫咪一、 JVM的生命周期 1. JVM实例对应了一个独立运行的java程序它是进程级别 a) 启动。启动一个Java程序时一个JVM实例就产生了任何一个拥有public static void main(String[] args)函数的class都可以作为JVM实例运行的起点 b) 运行。main()作为该程序初始线程的起点任何其他线程均由该线程启动。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自己使用java程序也可以标明自己创建的线程是守护线程 c) 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()来退出 2. JVM执行引擎实例则对应了属于用户运行程序的线程它是线程级别的 二、 JVM的体系结构 1. 类装载器(ClassLoader)(用来装载.class文件) 2. 执行引擎(执行字节码或者执行本地方法) 3. 运行时数据区(方法区、堆、java栈、PC寄存器、本地方法栈) 三、 JVM类加载器 JVM整个类加载过程的步骤 1. 装载 装载过程负责找到二进制字节码并加载至JVM中JVM通过类名、类所在的包名通过ClassLoader来完成类的加载同样也采用以上三个元素来标识一个被加载了的类类名 包名ClassLoader实例ID。 2. 链接 链接过程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、类。 完成校验后JVM初始化类中的静态变量并将其值赋为默认值。 最后对类中的所有属性、方法进行验证以确保其需要调用的属性、方法存在以及具备应的权限(例如public、private域权限等)会造成NoSuchMethodError、NoSuchFieldError等错误信息。 3. 初始化 初始化过程即为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在四种情况下初始化过程会被触发执行 调用了new 反射调用了类中的方法 子类调用了初始化 JVM启动过程中指定的初始化类。 JVM类加载顺序 JVM两种类装载器包括启动类装载器和用户自定义类装载器。 启动类装载器是JVM实现的一部分 用户自定义类装载器则是Java程序的一部分必须是ClassLoader类的子类。 JVM装载顺序 Jvm启动时由Bootstrap向User-Defined方向加载类 应用进行ClassLoader时由User-Defined向Bootstrap方向查找并加载类 1. Bootstrap ClassLoader 这是JVM的根ClassLoader它是用C实现的JVM启动时初始化此ClassLoader并由此ClassLoader完成$JAVA_HOME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-DefinedClassLoader是Java开发人员继承ClassLoader抽象类自行实现的ClassLoader基于自定义的ClassLoader可用于加载非Classpath中的jar以及目录。 ClassLoader抽象类的几个关键方法 (1) loadClass 此方法负责加载指定名字的类ClassLoader的实现方法为先从已经加载的类中寻找如没有则继续从parent ClassLoader中寻找如仍然没找到则从System ClassLoader中寻找最后再调用findClass方法来寻找如要改变类的加载顺序则可覆盖此方法 (2) findLoadedClass 此方法负责从当前ClassLoader实例对象的缓存中寻找已加载的类调用的为native的方法。 (3) findClass 此方法直接抛出ClassNotFoundException因此需要通过覆盖loadClass或此方法来以自定义的方式加载相应的类。 (4) findSystemClass 此方法负责从System ClassLoader中寻找类如未找到则继续从Bootstrap ClassLoader中寻找如仍然为找到则返回null。 (5) defineClass 此方法负责将二进制的字节码转换为Class对象 (6) resolveClass 此方法负责完成Class对象的链接如已链接过则会直接返回。 四、 JVM执行引擎 在执行方法时JVM提供了四种指令来执行 (1)invokestatic调用类的static方法 (2)invokevirtual调用对象实例的方法 (3)invokeinterface将属性定义为接口来进行调用 (4)invokespecialJVM对于初始化对象(Java构造器的方法为)以及调用对象实例中的私有方法时。 主要的执行技术有: 解释即时编译自适应优化、芯片级直接执行 (1)解释属于第一代JVM (2)即时编译JIT属于第二代JVM (3)自适应优化(目前Sun的HotspotJVM采用这种技术)则吸取第一代JVM和第二代 JVM的经验采用两者结合的方式 开始对所有的代码都采取解释执行的方式并监视代码执行情况然后对那些经常调用的方法启动一个后台线程将其编译为本地代码并进行优化。若方法不再频繁使用则取消编译过的代码仍对其进行解释执行。 五、 JVM运行时数据区 第一块PC寄存器 PC寄存器是用于存储每个线程下一步将执行的JVM指令如该方法为native的则PC寄存器中不存储任何信息。 第二块JVM栈 JVM栈是线程私有的每个线程创建的同时都会创建JVM栈JVM栈中存放的为当前线程中局部基本类型的变量(java中定义的八种基本类型boolean、char、byte、short、int、long、float、double)、部分的返回结果以及Stack Frame非基本类型的对象在JVM栈上仅存放一个指向堆上的地址 第三块堆(Heap) 它是JVM用来存储对象实例以及数组值的区域可以认为Java中所有通过new创建的对象的内存都在此分配Heap中的对象的内存需要等待GC进行回收。 (1) 堆是JVM中所有线程共享的因此在其上进行对象内存的分配均需要进行加锁这也导致了new对象的开销是比较大的 (2) Sun Hotspot JVM为了提升对象内存分配的效率对于所创建的线程都会分配一块独立的空间TLAB(Thread Local Allocation Buffer)其大小由JVM根据运行的情况计算而得在TLAB上分配对象时不需要加锁因此JVM在给线程的对象分配内存时会尽量的在TLAB上分配在这种情况下JVM中分配对象内存的性能和C基本是一样高效的但如果对象过大的话则仍然是直接使用堆空间分配 (3) TLAB仅作用于新生代的Eden Space因此在编写Java程序时通常多个小的对象比大的对象分配起来更加高效。 第四块方法区域(Method Area) (1)在Sun JDK中这块区域对应的为PermanetGeneration又称为持久代。 (2)方法区域存放了所加载的类的信息(名称、修饰符等)、类中的静态变量、类中定义为final类型的常量、类中的Field信息、类中的方法信息当开发人员在程序中通过Class 对象中的getName、isInterface等方法来获取信息时这些数据都来源于方法区域同时方法区域也是全局共享的在一定的条件下它也会被GC当方法区域需要使用的内存超过其允许的大小时会抛出OutOfMemory的错误信息。 第五块运行时常量池(Runtime Constant Pool) 存放的为类中的固定的常量信息、方法和Field的引用信息等其空间从方法区域中分配。 第六块本地方法堆栈(Native Method Stacks) JVM采用本地方法堆栈来支持native方法的执行此区域用于存储每个native方法调用的状态。 六、 JVM垃圾回收 GC的基本原理将内存中不再被使用的对象进行回收GC中用于回收的方法称为收集器由于GC需要消耗一些资源和时间Java在对对象的生命周期特征进行分析后按照新生代、旧生代的方式来对对象进行收集以尽可能的缩短GC对应用造成的暂停 (1)对新生代的对象的收集称为minor GC (2)对旧生代的对象的收集称为Full GC (3)程序中主动调用System.gc()强制执行的GC为Full GC。 不同的对象引用类型 GC会采用不同的方法进行回收JVM对象的引用分为了四种类型 (1)强引用默认情况下对象采用的均为强引用(这个对象的实例没有其他对象引用GC时才会被回收) (2)软引用软引用是Java中提供的一种比较适合于缓存场景的应用(只有在内存不够用的情况下才会被GC) (3)弱引用在GC时一定会被GC回收 (4)虚引用由于虚引用只是用来得知对象是否被GC
