目錄

1.JVM 簡(jiǎn)介?

2.JVM 執(zhí)行流程?

3. JVM 運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)

? ?3.1 堆（線程共享）

3.3 本地方法棧（線程私有）

3.4 程序計(jì)數(shù)器（線程私有）

3.5 方法區(qū)（線程共享）?

4.JVM 類加載

① 類加載過(guò)程

1) 加載

2) 驗(yàn)證

3) 準(zhǔn)備

4) 解析

5) 初始化

② 雙親委派模型

雙親委派模型的優(yōu)點(diǎn)

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1.JVM 簡(jiǎn)介?

? ? ? ? JVM 是 Java Virtual Machine 的簡(jiǎn)稱，意為 Java 虛擬機(jī)。 虛擬機(jī)是指通過(guò)軟件模擬的具有完整硬件功能的、運(yùn)行在一個(gè)完全隔離的環(huán)境中的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

? ? ? ?常見(jiàn)的虛擬機(jī)： JVM 、 VMwave 、 Virtual Box

2.JVM 執(zhí)行流程?

? ? ?程序在執(zhí)行之前先要把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)一定的方式 類加載器（ClassLoader） 把文件加載到內(nèi)存中 運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)（Runtime Data Area） ，而字節(jié)碼文件是 JVM 的一套指令集規(guī)范，并不能直接交個(gè)底層操作系統(tǒng)去執(zhí)行，因此需要特定的命令解析器 執(zhí)行引擎（Execution Engine）將字節(jié)碼翻譯成底層系統(tǒng)指令再交由CPU去執(zhí)行，而這個(gè)過(guò)程中需要調(diào)用其他語(yǔ)言的接口 本地庫(kù)接口（Native Interface） 來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)程序的功能，這就是這4個(gè)主要組成部 分的職責(zé)與功能。

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? ?3.1 堆（線程共享）

?3.2 Java虛擬機(jī)棧（線程私有）

????????Java 虛擬機(jī)棧的作用： Java 虛擬機(jī)棧的生命周期和線程相同， Java 虛擬機(jī)棧描述的是 Java 方法執(zhí)行的內(nèi)存模型：每個(gè)方法在執(zhí)行的同時(shí)都會(huì)創(chuàng)建一個(gè) 棧幀 （Stack Frame ）用于 存儲(chǔ)局部變表、操作數(shù)棧、動(dòng)態(tài)鏈接、方法出口等信息 。咱們常說(shuō)的堆內(nèi)存、棧內(nèi)存中，棧內(nèi)存指的就是虛擬棧。

?Java 虛擬機(jī)棧中包含了以下 4 部分：

3.3 本地方法棧（線程私有）

3.4 程序計(jì)數(shù)器（線程私有）

????????程序計(jì)數(shù)器的作用：用來(lái)記錄當(dāng)前線程執(zhí)行的行號(hào)的。

????????程序計(jì)數(shù)器是一塊比較小的內(nèi)存空間，可以看做是當(dāng)前線程所執(zhí)行的字節(jié)碼的行號(hào)指示器。

????????如果當(dāng)前線程正在執(zhí)行的是一個(gè)Java 方法，這個(gè)計(jì)數(shù)器記錄的是正在執(zhí)行的虛擬機(jī)字節(jié)碼指令的地址； 如果正在執(zhí)行的是一個(gè)Native 方法，這個(gè)計(jì)數(shù)器值為空。

什么是線程私有?

? ???????? 由于JVM的多線程是通過(guò)線程輪流切換并分配處理器執(zhí)行時(shí)間的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此在任何一個(gè)確定的時(shí) 刻，一個(gè)處理器(多核處理器則指的是一個(gè)內(nèi)核)都只會(huì)執(zhí)行一條線程中的指令。因此為了切換線程后能 恢復(fù)到正確的執(zhí)行位置，每條線程都需要獨(dú)立的程序計(jì)數(shù)器，各條線程之間計(jì)數(shù)器互不影響，獨(dú)立存 儲(chǔ)。我們就把類似這類區(qū)域稱之為"線程私有"的內(nèi)存。

3.5 方法區(qū)（線程共享）?

? ???????在 HotSpot 虛擬機(jī)的實(shí)現(xiàn)中，在 JDK 7 時(shí)此區(qū)域 叫做永久代（PermGen），JDK 8 中叫做元空間（Metaspace）。

? ? ? 運(yùn)行時(shí)常量池

運(yùn)行時(shí)常量池是方法區(qū)的一部分，存放字面量與符號(hào)引用。

字面量 : 字符串 (JDK 8 移動(dòng)到堆中 ) 、 final 常量、基本數(shù)據(jù)類型的值。

符號(hào)引用 : 類和結(jié)構(gòu)的完全限定名、字段的名稱和描述符、方法的名稱和描述符。

4.JVM 類加載

① 類加載過(guò)程

?對(duì)于一個(gè)類來(lái)說(shuō)，它的生命周期是這樣的：

1) 加載

????????“加載 ” （ Loading ）階段是整個(gè) “ 類加載 ” （ Class Loading ）過(guò)程中的一個(gè)階段，它和類加載 Class Loading 是不同的，一個(gè)是加載 Loading 另一個(gè)是類加載 Class Loading ，所以不要把二者搞混了。

在加載 Loading 階段， Java 虛擬機(jī)需要完成以下 三件事情 ：

1 ）通過(guò)一個(gè)類的全限定名來(lái)獲取定義此類的二進(jìn)制字節(jié)流。

2 ）將這個(gè)字節(jié)流所代表的靜態(tài)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為方法區(qū)的運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

3 ）在內(nèi)存中生成一個(gè)代表這個(gè)類的 java.lang.Class 對(duì)象，作為方法區(qū)這個(gè)類的各種數(shù)據(jù)的訪問(wèn)入口。

2) 驗(yàn)證

????????驗(yàn)證是連接階段的第一步，這一階段的目的是確保Class 文件的字節(jié) 流中包含的信息符合《 Java虛擬機(jī) 規(guī)范》的全部約束要求，保證這些信 息被當(dāng)作代碼運(yùn)行后不會(huì)危害虛擬機(jī)自身的安全。

????????驗(yàn)證選項(xiàng)： 文件格式驗(yàn)證? ? 字節(jié)碼驗(yàn)證? ? 符號(hào)引用驗(yàn)證...

3) 準(zhǔn)備

????????準(zhǔn)備階段是正式為類中定義的變量（即靜態(tài)變量，被static 修飾的變量）分配內(nèi)存并設(shè)置類變量初始值 的階段。

? 比如此時(shí)有這樣一行代碼：

????????public static int value = 123;

????????它是初始化 value 的 int 值為 0 ，而非 123 。

4) 解析

?????????解析階段是 Java 虛擬機(jī)將常量池內(nèi)的符號(hào)引用替換為直接引用的過(guò)程，也就是初始化常量的過(guò)程。

5) 初始化

????????初始化階段，Java 虛擬機(jī)真正開(kāi)始執(zhí)行類中編寫(xiě)的 Java 程序代碼，將主導(dǎo)權(quán)移交給應(yīng)用程序。初始化階段就是執(zhí)行類構(gòu)造器方法的過(guò)程。

② 雙親委派模型

????????如果一個(gè)類加載器收到了類加載的請(qǐng)求，它首先不會(huì)自己去嘗試加載這個(gè)類，而是把這個(gè)請(qǐng)求委派給父 類加載器去完成，每一個(gè)層次的類加載器都是如此，因此所有的加載請(qǐng)求最 終都應(yīng)該傳送到最頂層的啟 動(dòng)類加載器中，只有當(dāng)父加載器反饋?zhàn)约簾o(wú) 法完成這個(gè)加載請(qǐng)求（它的搜索范圍中沒(méi)有找到所需的類） 時(shí)，子加載器才會(huì)嘗試自己去完成加載。

雙親委派模型的優(yōu)點(diǎn)

????????1. 避免重復(fù)加載類：比如 A 類和 B 類都有一個(gè)父類 C 類，那么當(dāng) A 啟動(dòng)時(shí)就會(huì)將 C 類加載起來(lái)，那 么在 B 類進(jìn)行加載時(shí)就不需要在重復(fù)加載 C 類了。

????????2. 安全性：使用雙親委派模型也可以保證了 Java 的核心 API 不被篡改，如果沒(méi)有使用雙親委派模 型，而是每個(gè)類加載器加載自己的話就會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，比如我們編寫(xiě)一個(gè)稱為 java.lang.Object 類的話，那么程序運(yùn)行的時(shí)候，系統(tǒng)就會(huì)出現(xiàn)多個(gè)不同的 Object 類，而有些 Object 類又是用戶 自己提供的因此安全性就不能得到保證了。