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2022-01-19 11:59:48 阅读：147 来源： 互联网

先思考一个问题

我们开发人员编写的Java代码是怎么让电脑认识的

Java文件编译的过程
1.程序员编写的.java文件
2.由javac编译成字节码文件.class：（为什么编译成class文件，因为JVM只认识.class文件）
3.在由JVM编译成电脑认识的文件（对于电脑系统来说文件代表一切）
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回顾之前关于jvm的认识

为什么说java是跨平台语言

这个跨平台是中间语言（JVM）实现的夸平台-=
java有JVM从软件层面屏蔽了底层硬件、指令层面的细节让他兼容各种系统
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Jdk和Jre和JVM的区别

JDK：Java开发工具包（Java Development Kit），提供了Java的开发环境和运行环境。
JRE：Java运行环境(Java Runtime Environment)，提供了Java运行所需的环境。
JVM : Java虚拟机

jvm

1 JVM运行时数据区

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2 解析JVM运行时数据区

2.1 方法区（Method Area）

① 存放：类的元数据（描述类的信息）、常量池、方法信息（方法数据、方法代码）
② 它有个别命叫Non-Heap（非堆）。当方法区无法满足内存分配需求时，抛出OutOfMemoryError异常。

2.2 Java堆（Java Heap）

① 存放对象实例（数组、对象）
② 堆是jvm区域中最大的一块，在jvm启动时就已经创建完毕
③ java堆是垃圾收集器管理的主要区域，因此也被成为“GC堆”。
④ 无论怎么划分，都与存放内容无关，无论哪个区域，存储的都是对象实例，进一步的划分都是为了更好的回收内存，或者更快的分配内存。
⑤ 如果堆中没有内存可以完成实例分配，并且堆也无法再扩展时，将会抛出OutOfMemoryError异常。

2.3 程序计数器（Program Counter Register）

① 程序计数器是一块较小的内存空间，它可以看作是：保存当前线程所正在执行的字节码指令的地址(行号)
② 2.程序计数器是唯一一个不会产生 “内存溢出”的区域。
总结：也可以把它叫做线程计数器

在java中最小的执行单位是线程，线程是要执行指令的，执行的指令最终操作的就是我们的电脑，就是 CPU。在CPU上面去运行，有个非常不稳定的因素，叫做调度策略，这个调度策略是时基于时间片的，也就是当前的这一纳秒是分配给那个指令的。

假如：线程A在看直播
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突然，线程B来了一个视频电话，就会抢夺线程A的时间片，就会打断了线程A，线程A就会挂起

然后，视频电话结束，这时线程A究竟该干什么？
（线程是最小的执行单位，他不具备记忆功能，他只负责去干，那这个记忆就由：程序计数器来记录）
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2.4 Java虚拟机栈（Java Virtual Machine Stacks）

① 方法在执行的同时，会在虚拟机栈中创建一个栈帧
② 栈帧（Stack Frame）用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。
③ 当方法太多时，就可能发生栈溢出异常StackOverflowError，或者内存溢出异常OutOfMemoryError
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局部变量表：是用来存储我们临时8个基本数据类型、对象引用地址、returnAddress类型。（returnAddress中保存的是return后要执行的字节码的指令地址。）
操作数栈：操作数栈就是用来操作的，例如代码中有个 i =
6*6，他在一开始的时候就会进行操作，读取我们的代码，进行计算后再放入局部变量表中去
动态链接：假如我方法中，有个 service.add()方法，要链接到别的方法中去，这就是动态链接，存储链接的地方。
出口：出口是什呢，出口正常的话就是return，不正常的话就是抛出异常

2.5 本地方法栈（Native Method Stack）

① 原理和结构与虚拟机栈一致
② 不同点：虚拟机栈中存放的 jdk或我们自己编写的方法，而本地方法栈调用的操作系统底层的方法。

3.类的加载

程序主动使用某个类时，如果该类还未被加载到内存中，则JVM会通过加载、连接、初始化3个步骤来对该类进行初始化。

Jvm执行class文件
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3.1、加载

① 加载指的是将类的class文件读入到内存
② Java类加载器由JVM提供，是所有程序运行的基础，JVM提供的这些类加载器通常被称为系统类加载器。除此之外，开发者可以通过继承ClassLoader基类来创建自己的类加载器。

3.2、连接过程

验证 .class 正确性校验，确保加载的类信息符合JVM规范，没有安全方面的问题。主要验证是否符合Class文件格式规范，并且是否能被当前的虚拟机加载处理。
准备：正式为类变量（static变量）分配内存并设置类变量初始值的阶段，这些内存都将在方法区中进行分配
解析：虚拟机常量池的符号引用替换为字节引用过程

3.3、初始化

① 给static变量赋予正确的值
② 当初始化一个类的时候，如果发现其父类还没有进行过初始化，则需要先触发其父类的初始化

static int num = 10 ; 在连接的准备阶段，会把num=0，之后（初始化阶段）再将0修改为10
这里不包含final修饰的static ，因为final在编译的时候就已经分配了。这里不会为实例变量分配初始化。

4.理解双亲委派模式

4.1 类加载器的介绍

启动（Bootstrap）类加载器
扩展（Extension）类加载器
系统类加载器
自定义加载器

4.2 理解双亲委派模式

如果一个类收到了类加载的请求，它并不会自己先去加载，而是把这个请求委托给父类加载器去执行，如果父类加载器还存在父类加载器，则进一步向上委托，依次递归，请求最后到达顶层的启动类加载器，如果父类能够完成类的加载任务，就会成功返回，倘若父类加载器无法完成任务，子类加载器才会尝试自己去加载，这就是双亲委派模式。
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就是每个儿子都很懒，遇到类加载的活都给它爸爸干，直到爸爸说我也做不来的时候，儿子才会想办法自己去加载。

4.3优势

① 通过这种层级关系可以避免类的重复加载，当父亲已经加载了该类的时候，就没有必要子类加载器（ClassLoader）再加载一次。
② 考虑到安全因素
Java核心API中定义类型不会被随意替换，假设通过网路传递一个名为java.lang.Integer的类，通过双亲委派的的模式传递到启动类加载器，而启动类加载器在核心Java API发现这个名字类，发现该类已经被加载，并不会重新加载网络传递过来java.lang.Integer.而之际返回已经加载过的Integer.class，这样便可以防止核心API库被随意篡改。

标签：Java,虚拟机,1.19,线程,JVM,分享,class,加载
来源： https://blog.csdn.net/m0_47612445/article/details/122573150

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