Categories

参考：
https://www.cnblogs.com/Qian123/p/5707562.html
https://blog.csdn.net/xiao__jia__jia/article/details/81044621

JVM简介

JVM 全称是Java Virtual Machine ，Java 虚拟机。JVM 的命令集则是可以到处运行的，因为JVM 做了翻译，根据不同的CPU ，翻译成不同的机器语言。
JVM是一个在内存中生成的虚拟机，它的存储全部都在内存中，也就是我们写的所有类、常量、变量、方法都在内存中，这决定着我们程序运行的是否健壮、是否高效。

JVM组成部分

JVM结构
从图中可以看出，JVM是运行在操作系统之上的，没有与硬件的直接互通。下图显示的是JVM的构成图。
JVM构成
可以看出JVM主要由以下四部分构成

class loader 类加载器

类加载器的作用是将class文件加载到内存中。

execution engine 执行引擎

执行引擎也叫做解释器，负责将命令解释给操作系统执行。

native interface 本地接口

本地接口是为了融合不同的编程语言为Java所用，目前使用的比较少。

runtime data area 运行数据区

运行数据区是整个JVM 的重点。我们所有写的程序都被加载到这里，之后才开始运行。

JVM类加载器的原理机制

Java中的所有类，都需要由类加载器装载到JVM中才能运行。类加载器本身也是一个类，而它的工作就是把class文件从硬盘读取到内存中。在写程序的时候，我们几乎不需要关心类的加载，因为这些都是隐式装载的，除非我们有特殊的用法，像是反射，就需要显式的加载所需要的类。
类装载方式有两种：

隐式装载：程序在运行过程中当碰到通过new 等方式生成对象时，隐式调用类装载器加载对应的类到jvm中；

显示装载：通过class.forname()等方法，显式加载需要的类
Java的类加载是动态的，它并不会一次性地将所有类全部加载后在运行，而是保证程序运行的基础类（像基类）完全加载到jvm中，置于其他类，则在需要的时候才加载。这就节省了内存开销。
Java的类加载器有三个，对应Java的三种类

Bootstrap Loader //负责加载系统类。指内置类如String
 |
 -- ExtClassLoader //负责加载扩展类。指继承类和实现类
  |
  -- AppClassLoader //负责加载应用类，程序员自定义的类

类加载器的步骤如下：
（1）装载：查找和导入class文件。
（2）连接：检查载入的class文件数据的正确性；为类的静态变量分配存储空间；将符合引用转换为直接引用。（也就是验证，准备，解析三个步骤）
（3）初始化：初始化静态变量和静态代码块。
（4）使用
（5）卸载
这样的过程会在程序调用类的静态成员的时候开始执行，所以静态方法main()才会成为一般程序的入口方法。类的构造器也会引发该动作。

关注连接步骤的准备阶段

准备阶段的目的：正式为类变量分配内存并设置类变量初始值的阶段。这些变量所使用的内存将在方法区中分配。注意这里是类变量（static）而不是实例变量。
这里的类变量初始值通常是指数据类型的零值。比如int=0， boolean=false。真正的初始化赋值是在初始化阶段进行的。当然如果你将类变量设置为final，那么准备阶段变量的初始值就会直接变为你设定的那个初始值。

关注连接步骤的解析阶段

解析的目的：虚拟机将常量池内的符号引用替换为直接引用。因为在准备阶段为类变量分配了内存，将直接引用分配的内存地址。
解析阶段的特点：发生时间不可预料，有可能和初始化阶段相互交换位置。
什么是常量池？常量池(constant pool)指的是在编译期被确定，并被保存在已编译的.class文件中的一些数据。他包括了关于类、方法、接口等中的常量static，也包括字符串常量。解析阶段的常量池就是存在于.class文件中的常量池，结果在运行期被JVM装载，并且可以扩充的存在于方法区中的运行时常量池。
解析中的动态链接：这是解析阶段发生时间不确定的直接原因：大部分JVM的实现都是延迟加载或者叫动态链接。他的意思就是JVM装载某个类A时，如果类A中有引用其他类B，虚拟机并不会将这个类B也同时装载进JVM内存，而是等到执行的时候采取装载。而这个被引用的B类在引用他的类A中的表现形式主要被登记在了符号表中，而解析的过程就是当需要用到被引用类B的时候，将引用类B在引用类A的符号尹永明改为内存中的直接引用。这就是解析发生时间不确定的原因，而且这个阶段是发生在方法区的。