招代理的网站要怎么做,免费在线设计,电子商城网站开发支持手机端,wordpress 置顶JVM深入理解#xff08;一#xff09; JVM是什么
JRE、JDK和JVM 的关系
JVM原理
1、JVM是什么#xff1f; JVM是Java Virtual Machine#xff08;Java虚拟机#xff09;的缩写#xff0c;由一套字节码指令集、一组寄存器、一个栈、一个垃圾回收堆和一个存储方法域等组…JVM深入理解一 JVM是什么
JRE、JDK和JVM 的关系
JVM原理
1、JVM是什么 JVM是Java Virtual MachineJava虚拟机的缩写由一套字节码指令集、一组寄存器、一个栈、一个垃圾回收堆和一个存储方法域等组成。 他是帮助我们将java代码 生成编译后 的 class 文件。 2、JRE、JDK和JVM 的关系 JREJava Runtime Environment Java运行环境是Java平台所有的程序都要在JRE下才能够运行。包括JVM和Java核心类库和支持文件。 JDKJava Development KitJava开发工具包是用来编译、调试Java程序的开发工具包。包括Java工具javac/java/jdb等和Java基础的类库java API 。 JVMJava Virtual Machine Java虚拟机是JRE的一部分。JVM主要工作是解释自己的指令集即字节码并映射到本地的CPU指令集和OS的系统调用。Java语 言是跨平台运行的不同的操作系统会有不同的JVM映射规则使之与操作系统无关完成跨平台性。 JDK JDK(Java Development Kit) 是 Java 语言的软件开发工具包SDK。JDK 物理存在是 programming tools、JRE 和 JVM 的一个集合。 JRE JREJava Runtime EnvironmentJava 运行时环境JRE 物理存在主要由Java API 和 JVM 组成提供了用于执行 java 应用程序最低要求的环境。 3、JVM原理 3.1、JVM的体系结构 3.2、JVM生命周期介绍 3.2.1 启动 启动一个JAVA程序一个JVM实例就会产生。例如我们通常用到的main() 方法一样。 3.2.2 运行 用main() 作为程序初始线程的起点任何其他线程均可由该线程启动。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使用程序可以指定创建的线程为守护线程。 3.2.3 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退出。 JVM执行引擎实例则对应了属于用户运行程序线程它是线程级别的。 3.3、JAVA类加载器 Java加载类的过程 3.3.1、装载Loading 负责找到二进制字节码并加载到JVM中JVM通过类名、类所在的包名、ClassLoader完成类的加载。因此标识一个被加载了的类类名 包名 ClassLoader实例ID。 3.3.2、链接Linking 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。 完成校验后JVM初始化类中的静态变量并将其赋值为默认值。 最后对比类中的所有属性、方法进行验证以确保要调用的属性、方法存在以及具备访问权限例如private、public等否则会造成NoSuchMethodError、 NoSuchFieldError等错误信息。 3.3.3、初始化Initializing 负责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以下四种情况初始化过程会被触发。 3.4、JVM类加载顺序 层级结构 1.Booststrap ClassLoader 跟ClassLoaderC实现JVM启动时初始化此ClassLoader并由此完成$JAVA_HONE中jre/lib/rt.jarSun 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-Defined ClassLoader是Java开发人员继承ClassLoader抽象类实现的ClassLoader基于自定义的ClassLoader可用于加载非ClassPath中的jar以及目录。 3.5、委派模式Delegation Mode 当JVM加载一个类的时候下层的加载器会将任务给上一层类加载器上一层加载检查它的命名空间中是否已经加载这个类如果已经加载直接使用这个类。如果没有加载继续往上委托直到顶部。检查之后按照相反的顺序进行加载。如果Bootstrap加载器不到这个类则往下委托直到找到这个类。一个类可以被不同的类加载器加载。 可见性限制下层的加载器能够看到上层加载器中的类反之则不行委派只能从下到上。 不允许卸载类类加载器可以加载一个类但不能够卸载一个类。但是类加载器可以被创建或者删除。 3.6、JVM执行引擎 类加载器将字节码载入内存后执行引擎以java字节码为单元读取java字节码。java字节码机器读不懂必须将字节码转化为平台相关的机器码。这个过程就是由执行引擎完成的。 在执行方法时JVM提供了四种指令来执行 invokestatic:调用类的static方法。 invokevirtual:调用对象实例的方法。 invokeinterface将属性定义为接口来进行调用。 invokespecialJVM对于初始化对象Java构造器的方法为以及调用对象实例的私有方法时。 主要的执行计数 解释即时执行自适应优化、芯片级直接执行。 解释属于第一代JVM 即时编译JIT属于第二代JVM 自适应优化目前sun的HotspotJVM采用这种技术吸取第一代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用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代码仍对其进行解释执行。 3.7、Java运行时数据区 PC寄存器 用于存储每个线程下一步将要执行的JVM指令若该方法为native的则PC寄存器中不存储任何信息。Java多线程情况下每个线程都有一个自己的PC以便完成不同线程上下文环境的切换 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的地址。 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。 堆在JVM启动的时候就被创建堆中储存了各种对象这些对象被自动管理内存系统Automatic Storage Management System也就是常说的“Garbage Collector垃圾回收器”管理。这些对象无需、也无法显示地被销毁。 JVM将Heap分为两块新生代New Generation和旧生代Old Generation 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导致new对象的开销比较大。 Sun Hotspot JVM为了提升对象内存分配的效率对于所有创建的线程都会分配一块独立的空间TLABThread 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基本是一样的但如果对象过大的话则仍然要直接使用堆空间分配。 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。 所有新创建的Object都将会存储在新生代Young Generation中。如果Young Generation的数据在一次或多次GC后存活下来那么将被转移到OldGeneration。新的Object总是创建在Eden Space。 方法区域Method Area 在Sun JDK中这块区域对应的为PermanetGeneration又称为持久代。 方法区域存放所加载类的信息名称、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getNameisInstance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就会抛出OutOfMemory的错误信息。 运行时常量池Runtime Constant Pool 存放的为类中的固定常量信息、方法和Field的引用信息等其空间从方法区域中分配。 本地方法堆栈Native Method Stacks JVM采用本地方法堆来支持native方法的执行此区域用于存储每个native方法调用的状态。 3.8、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。 对新生代的对象收集称为minor GC 对旧生代的对象收集称为Full GC 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 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时 GC时才会被回收 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内存不够的情况下才会被GC 弱引用在GC时一定会被GC回收。
