深入理解JVM

《深入理解java虚拟机》

在这本书前，面试官对于JVM也不是很了解。
这本书主要还是写个一下开发 JVM 的人。

1. JVM内存区域划分

一个运行起来的Java进程，就是一个JVM虚拟机
需要从操作系统中申请一大块内存

就会把这个内存，划分成不同的区域，每块区域都有不同的作用

（1）方法区（1.7及其之前）/元数据区（1.8）
这里存储的内容，就是类对象（.class文件，加载之后，就成为了类对象）

（2）堆（占据空间最大的区域）
这里存储的内容就是代码中，new的对象

（3）栈
这里存储的内容，就是代码执行过程中，方法之间的调用关系

（4）程序计数器
比较小的空间，主要就是存放一个“地址”表示下一条要执行的指令，在内存中的哪个地方（方法区里）
每个方法里面的指令，都是以二进制的形式，保存在类对象中

虚拟机栈，程序计数器，每个线程都有一份

JVM进程中，有10个线程，就会有10个虚拟机栈和10个程序计数器

但是Heap(堆区)和Metaspace(元数据区)，在JVM进程中只有一份（每个线程，有自己的程序计数器和栈空间；这些线程，公用一份堆和方法区）
每个线程有自己私有的栈空间

给你一个代码，问你某个变量，是处在内存中的哪个区？

• 在new Test（）时，这个new 出来的 Test（）在堆上，里面包含的成员变量也自然在堆上
• Test t 中的 t 变量是一个引用类型，是一个局部变量，处在栈上
• static int a 带有static修饰的是静态变量，也叫类属性，它包含在类对象中，处在方法区/元数据区

2. JVM中类加载过程

类加载

（1）类加载的基本流程

java代码会被编译成 .class 文件（包含了一些字节码），java程序要想运行起来，就需要让JVM读取到这些 .class文件，并且把里面的内容，构造成类对象，保持到内存的方法区中

书上和官方文档把这个类加载过程中，分为5个步骤：

1. 加载：找到.class文件，打开文件，并且读取文件内容

（往往我们的代码中，会给某个类“全限定类名”）
例如 java.lang.String,java.util.ArrayList ,JVM就会根据这个类名，在一些指定目录范围内查找

2. 验证：.class文件是一个二进制的格式（某个字节，都是有特定含义的）

验证格式是不是符合要求

3. 准备：给类对象分配内存空间（最终的目的，是要构造一个类对象） 这里的分配内存空间，还没有初始化，此时这个空间上的内存的数值就是全0的

此时如果尝试打印类对象的static成员，就是全0的

4. 解析：针对类对象中，包含的字符串常量进行处理，进行一些初始化操作

这个过程，也叫做：把“符号引用”（文件偏移量）替换成“直接引用”（内存地址）

5. 初始化：针对类对象进行初始化

类中的各个属性设置好，初始化好static成员，还需要执行静态代码块，加载一下父类

（2）双亲委派模型

（查找优先级）
属于类加载中第一个加载步骤中的一个环节，负责根据 全限定类名，找到.class文件

类加载器，是JVM的一个模块
JVM中内置了三个类加载器：
1.BootStrap ClassLoader（爷）
2.Extension ClassLoader （父）
3.Application ClassLoader（子）

这个父子关系，不"继承"构成的，而是这几个ClassLoader 里有一个 parent 这样的属性，指向了一个父“类加载器”

双亲：parent 这个单词“双亲之一”

如果给定的类你是标准库的类，任务仍然会被交给孩子执行

6.没有扫描到，就会回到Extension ClassLoader
Extension ClassLoader 就会扫描负责的拓展库的目录，如果没有找到，还是把任务交给孩子执行；如果找到了，就执行后续的类加载操作，此时查找结束
7.如果没有扫描到，就会回到Application ClassLoader
Application ClassLoader 就会负责扫描当前项目和第三方库的目录，如果找到，就执行后续的类加载操作，如果没有找到，就会抛出一个ClassNotExcption

设计一套这样的流程，主要目的是为了确保，标准库的类，被加载的优先级最高，其次是拓展库，其次是自己写的类和第三方库

假设你在自己代码中，写了一个 java.lang.String ,实际JVM加载的时候，不会加载到你自己写的这个类，而是加载标准库的类