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JVM简介

概述

• 有多种JVM，如Hot Spot、Dalvik和ART（Android）、Microsoft JVM等，可通过java –version查看，现在通常使用的是Hot Spot

• .java的源代码通过编译成字节码后，会通过的类加载器加载进，然后执行，进行数据处理等操作（如下图，图来自网络）

  

类加载器（Class Loader）

• 负责将.class文件的字节码内容加载到内存，并将内容转换成方法区中的运行时数据结构

• 只负责加载，是否可运行，由执行引擎决定

• 类加载器按加载顺序由高到低分为4种：

  • BootstrapClassLoader，根加载器，虚拟机自带，用于加载$JAVA_HOME/jre/lib/rt.jar包内的class文件，rt.jar是Java基础类库，包含Java运行环境所需的基础类，由C++实现
  • ExtClassLoader ，拓展类加载器，虚拟机自带的加载器，用于加载$JAVA_HOME/jre/lib/ext/**.jar目录下的class文件
  • AppClassLoader ，应用程序类加载器，虚拟机自带的加载器，用于加载当前应用的classpath的所有类，也就是我们自己写的那些Java代码
  • 自定义加载器，可以通过继承Java.lang.ClassLoader抽象类自定义一个类加载器，多用于大型项目的版本冲突处理、热加载、字节码加密

• 双亲委派机制，保证优先加载基础类库；任何类的加载，都会先委托父类寻找指定的类加载器加载，形成一个链条，只有当链条中的某个类没有找到类加载器，才会让链条中的子层次中去寻找这一层次的类加载器；如此，可避免自定义的类会污染自带的基础类库

  

类加载器

• （图片来自网络）

  

方法区

• 所有线程共享的一个运行时内存区域
• 可以理解为一种规范，不同的JVM实现有不同实现
• 存储了已被虚拟机加载的类型信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码缓存等

堆

• 一个JVM进程有且只有一个堆，所有线程共享
• 主要包含
  • 新生代（Yong Generation），包括伊甸园区（Eden Space）和幸存者区（Survivor0和Survivor1）
  • 老年代（Old Generation）
  • 元空间（Meta Space）
  • 堆大小可以在启动JVM时通过-Xms、Xmx等参数进行配置
  • 垃圾回收机制（Garbage Collection）是针对新生代和老年代的堆内存空间进行回收
• 所有的非基本数据类型对象都活在堆中

栈

• 每个线程会创建一个栈，生命周期与线程一致，属于线程私有
• 主要用于保存局部变量、对象引用、操作数栈、动态链接和返回地址等
• 遵守FILO(First-In/Last-Out)规则，有入栈（Push）和出栈（Pop)操作
• 可在JVM启动时通过-Xss配置容量，超出容量时会抛出StackOverflowError异常
• Linux下的JVM默认大小一般是1024KB

程序计数器

• 每个线程有一个程序计数器，是线程私有
• 起到一个指针的作用，指向方法区中的方法字节码，存储当前线程的下一条指令地址
• 主要是解决CPU分时在不同的线程间切换，返回线程时，知道从什么地方继续执行

本地方法栈

• 用于管理本地接口的调用

本地接口

• 用于融合不同编程语言代码为Java所用，如C/C++