- 浏览: 108501 次
- 性别:
- 来自: 北京
文章分类
- 全部博客 (75)
- JVM (22)
- 数据结构 (11)
- java 基础 (16)
- gc (6)
- jmock (1)
- Google (2)
- MapReduce (1)
- Memory (2)
- 算法 (2)
- cglib (1)
- jdk (3)
- 虚拟机 (3)
- 安全 (2)
- 多线程 (1)
- 工作 (1)
- 生活 (1)
- MongoDB (2)
- Hadoop (4)
- HDFS (2)
- cms (2)
- Spring (1)
- 网络协议 (1)
- GitHub (1)
- MYSQL 调优和使用必读(转) (1)
- 分布式 (2)
- Big Data (0)
- 技术Blog (1)
- Hbase (2)
- Zookeeper (1)
- paper (0)
最新评论
-
lzc_java:
Java线程安全兼谈DCL -
select*from爱:
it's nice
IT业薪水大揭秘
转载自 ---- http://lrysir.iteye.com/blog/1153226
这不是一篇描述jvm是什么的文章,也不介绍jvm跨平台的特性,也不是讲述jvm安全特性的文章,更不是讲解jvm指令操作,数据运算的文章, 本文重点讲述 类型的生命周期。
类型的生命周期涉及到: 类的装载、jvm体系结构、垃圾回收机制。
为什么要讲jvm体系结构? 因为类的装载和垃圾回收机制都和jvm体系结构息息相关。
那么什么是jvm体系结构呢?
当jvm运行起来的时候,它会向系统申请一片内存区(不同的jvm实现可能不同,有些可以使用虚拟内存),将这块内存分出一部分存储许多东西,例如:程序 创建的对象,传递给方法的参数,返回值,局部变量等等,我们将这块内存称之为“运行时数据区”, 运行时数据区可以划分成方法区、堆、java栈、pc寄存器、本地方法栈。
看到上面这幅图,和这些解说你可能大概的明白jvm 体系是个啥样子,但是你或许还不了解运行时数据区里面方法区等用来干嘛的。
- 方法区:当虚拟机装载一个class文件的时候,它会从这个class文件包含的二进制数据中解析类型信息。然这些类型信息放到方法区中。因为方 法区是被所有线程共享的,所以必须考虑数据的线程安全。假如两个线程都在试图找lava的类,在lava类还没有被加载的情况下,只应该有一个线程去加 载,而另一个线程等待。
- Pc寄存器:每个新线程产生都将得到自己的pc寄存器以及一个java栈帧。
- 堆:存放程序运行时产生的所有对象。堆是一个线程共享的内存区,所以我们写多线程程序的时候需要考虑并发。
- Java栈:java栈由许多栈帧组成的,如图,当一个线程调用java方法时,虚拟机压入一个新的栈帧到java栈中,当方法返回的时候,这个栈帧被从java栈弹出并被抛弃。
那么现在你应该可以想象到一些jvm是怎么工作的了,是不是应该接着讲具体工作原理了呢?。但是不急,先了解下类的装载机制。
了解类的装载机制之前先了解jvm里面的类装载器:Bootstrap Loader、ExtClassLoader 、AppClassLoader;
ExtClassLoader (负责装载jre下面的rt.jar, charsets.jar)和AppClassLoader(负责转载classpath下面的类包)是ClassLoader(抽象类)的子类;
Bootstrap Loader(负责装载jre核心类库)是根装载器是c/c++写的在java里面看不到它。
这三个类装载器存在父子关系, 根装载器是 ExtClassLoader父装载器,ExtClassLoader是AppClassLoader父装载器;
Jvm中类的装载也是安全机制沙箱模型的第一道门槛。 Java装载类使用“双亲委派模式”—即全盘负责委托机制。
好现在让我们了解装载大概流程;
当装载一个类的时候,若是由用户指定一个类装载器装载的话,那么那个类装载器会先委派给父类装载器,一直委派到根装载器,如果装载的是一个 java.lang.String,由于它是核心类库的而且已经被装载过了,那么就会直接返回一个class对象,那么如果是一个根装载器找不到的类呢? 接着就会交给子类(下一级父类)装载器,如果还是没有找到类文件,接着就会由之前用户指定的那个类装载器装载。(这里没有说明装载超类的过程,请勿疏 忽)。
如果是有人恶意的写了一个基础类java.lang.String,那么会影响虚拟机吗? 不会因为这个类最终会交由根装载器装载,而根装载器只会去jre核心类库加载,最终返回的class类型并不是 用户写的String,而且系统自带的String,也就是说用户写String永远不会被加载。
了解了类装载器是怎么工作了之后,我们也需要了解下class文件格式;
- The ClassFile Structure
- ClassFile{
- u4 magic; //魔数
- u2 minor_version; //class 次版本号
- u2 major_version; //class 主版本号
- u2 constant_pool_count; //常量池计数
- cp_info constant_pool[constant_pool_count-1 ]; //常量池
- u2 access_flags; //修饰符
- u2 this_class; /常量池索引
- u2 interfaces_count;
- u2 interfaces[interfaces_count];
- u2 fields_count;
- field_info fields[fields_count];
- u2 methods_count;
- method_info methods[methods_count];
- u2 attributes_count;
- attribute_info attributes[attrributes_count];
- }
我们需要了解的有很多,但是我们难以理解的就是 cp_info constant_pool 常量池;
一个常量池里面有很多表
CONSTANT_Utf8 UTF-8编码的Unicode字符串
CONSTANT_Integer int类型的字面值
CONSTANT_Float float类型的字面值
CONSTANT_Long long类型的字面值
CONSTANT_Double double类型的字面值
CONSTANT_Class 对一个类或接口的符号引用
CONSTANT_String String类型字面值的引用
CONSTANT_Fieldref 对一个字段的符号引用
CONSTANT_Methodref 对一个类中方法的符号引用
CONSTANT_InterfaceMethodref 对一个接口中方法的符号引用
CONSTANT_NameAndType 对一个字段或方法的部分符号引用
这些表结构我也不解释了
如果对class文件不够了解也没什么关系,知道个大概也行。那么我们了解了 jvm体系,类装载器工作流程,那么我们细看下 类装载器工作中 ,jvm运行时数据区的变化,方法区里面的结构等等。
在类装载的过程中, 每一个类装载器都会在方法区里面形成一张表,这张表记载着该装载器和对应的类的权限定名。没这么一张表就形成了jvm内部的命名空间。同时在方法区里面还该类的常量池等信息。
那么说到这些,其实这个过程还是很模糊,而且很多知识也落下了,那么我们现在看一个详细一点的装载过程。
当装载一个普通的类的时候,即调用类装载器的loadClass方法, 如果希望装载的类还没有被装载到命名空间,那么jvm会传递一个该类型的全限定名给类装载器,也就是常量池CONSTANT_Class_info(该表 存储着父类、类装载器等信息)入口的装载器,来试图装载被引用的类型,如果发起引用的类型是被jvm装载器定义的,那么由jvm类装载器装载,否则由用户 自定义装载器装载,那么一旦被引用的类型被装载了,jvm仔细检查它的二进制数据,如果类是是一个类,并且不是java.lang.Object。 jvm根据数据得到它的全限定名进行装载(递归的应用了)这个过程还需要递归超接口。
装载差不多讲完了,一个完整的过程 是: 装载—连接---初始化
那么连接和初始化就一带而过了, 重点放在垃圾回收。
连接的过程主要是验证(确认类型符合java语言的语义,并且它不会危及虚拟机的完整性)、准备(java 虚拟机为类变量分配内存,设计默认初始值)、解析(在类型的常量池中寻找类、接口、字段和方法的符合引用,把这些符号引用替换成直接引用的过程)。
初始化的时候,如果类存在直接超类,且超类还没有被初始化,就先初始化直接超类。初始化接口并不需要初始化它的父接口。
补充:
Jvm当运行某个方法的时候,先把这个方法压入java栈中,里面包含局部变量等信息,那么对象放入哪里呢? 压入栈的是对象的引用, 即变量, 所有的对象都存储在堆中。
为什么要把对象放入堆,把变量之类的数据放入栈呢? 说白了,对象太大了,存入栈中运算麻烦。(当然标准的回答不是这样的,我这里仅仅是说明实质)
了解了这么一个过程之后,我们必然要了解垃圾回收机制了。
基本回收算法
1. 引用计数:比较古老的回收算法。原理是此对象有一个引用,即增加一个计数,删除一个引用则减少一个计数。垃圾回收时,只用收集计数为0的对象。此算法最致命的是无法处理循环引用的问题。
2. 标记-清除:此算法执行分两阶段。第一阶段从引用根节点开始标记所有被引用的对象,第二阶段遍历整个堆,把未标记的对象清除。此算法需要暂停整个应用,同时,会产生内存碎片。
3. 复制:此算法把内存空间划为两个相等的区域,每次只使用其中一个区域。垃圾回收时,遍历当前使用区域,把正在使用中的对象复制到另外一个区域中。次算法每 次只处理正在使用中的对象,因此复制成本比较小,同时复制过去以后还能进行相应的内存整理,不过出现“碎片”问题。当然,此算法的缺点也是很明显的,就是 需要两倍内存空间。
4. 标记-整理:此算法结合了“标记-清除”和“复制”两个算法的优点。也是分两阶段,第一阶段从根节点开始标记所有被引用对象,第二阶段遍历整个堆,把清除 未标记对象并且把存活对象“压缩”到堆的其中一块,按顺序排放。此算法避免了“标记-清除”的碎片问题,同时也避免了“复制”算法的空间问题。
5. 增量收集:实施垃圾回收算法,即:在应用进行的同时进行垃圾回收。
6. 分代:基于对对象生命周期分析后得出的垃圾回收算法。把对象分为年青代、年老代、持久代,对不同生命周期的对象使用不同的算法(上述方式中的一个)进行回收。现在的垃圾回收器(从J2SE1.2开始)都是使用此算法的。
发表评论
-
JVM优化之压缩普通对象指针(CompressedOops)
2013-05-03 11:01 1253通常64位JVM消耗的内存 ... -
JVM优化之调整大内存分页(LargePage)
2013-05-03 10:58 1190转载自 ---- http://kenwublog ... -
JVM优化之逃逸分析(Escape Analysis)
2013-05-03 10:56 1073转载自 ---- http://kenwublog ... -
java的内存管理
2012-03-29 16:59 1597转载自 ---- http://yangzhiyong77 ... -
java虚拟机常用命令工具(转载)
2012-01-31 16:40 6685转载自 ---- http://learnworld.itey ... -
虚拟机中的锁优化简介(适应性自旋/锁粗化/锁削除/轻量级锁/偏向锁)
2011-10-10 18:07 2165转载自 ---- http://www.iteye.com/t ... -
Java内存泄露的理解与解决
2011-10-10 16:38 960转载自 ---- http://henryyang.itey ... -
深入理解JVM
2011-08-22 18:18 881转载自 ---- http://yanle ... -
JVM问题诊断常用命令:jinfo,jmap,jstack
2011-08-18 11:19 1553转载自 ---- http://singleant.iteye ... -
Java HotSpot 性能引擎架构
2011-08-17 17:04 1034转载自 ---- http://lifethink ... -
CMS gc实践总结(转载)
2011-08-10 15:09 1066首先感谢阿宝 同学的帮助,我才对这个gc算法的调整有 ... -
jvm优化参数整理
2011-08-10 14:47 1416转载自 ---- http://agapple.ite ... -
GC机制小结
2011-08-10 14:07 715转载自 ---- http://zhangjian ... -
Java内存模型(JMM) 资料整理(转载)
2011-08-10 13:35 977转载自 ---- http://blog.csdn.net/o ... -
ClassLoader解析(转载)
2011-08-05 14:35 962转载自 ---- http://shangjava ... -
java线程安全总结 续(转载)
2011-08-03 16:35 847转载自 ---- http://www.iteye ... -
java线程安全总结(转载)
2011-08-03 16:33 769转载自 ---- http://www.iteye ... -
透过JVM看Exception本质(转载)
2011-08-03 15:11 823转载自 ---- http://icyfenix.iteye. ... -
虚拟机中的锁优化简介 ---- 适应性自旋/锁粗化/锁削除/轻量级锁/偏向锁 (转载)
2011-08-03 15:03 1058转载自 ---- http://icyfenix.iteye. ... -
JVM内存管理:深入垃圾收集器与内存分配策略(转载)
2011-08-03 14:59 819转载自 ---- http://www.iteye.com/t ...
相关推荐
【初探JVM内存区域】 Java虚拟机(JVM)是Java编程语言的核心组成部分,它为Java应用程序提供了运行环境。理解JVM内存区域对于优化Java应用性能至关重要。本篇文章将详细探讨JVM中的主要内存区域及其作用。 1. **...
深入理解JVM内存分配、垃圾收集(Garbage Collection, GC)原理以及垃圾收集器的工作方式对于优化程序性能至关重要。 首先,我们要了解JVM内存结构。在Java中,内存主要分为以下几个区域: 1. **堆内存(Heap)**...
JNI是一种规范,它定义了Java虚拟机(JVM)如何与本地代码(如C和C++)交互。通过JNI,Java开发者可以编写混合模式的应用程序,结合Java的跨平台性和本地代码的高效性。 2. **环境准备** - **安装JDK**:首先确保...
更重要的是,Java语言编写的应用可以在任何安装了Java虚拟机(JVM)的平台上运行,这使得它成为跨平台开发的理想选择。Java虚拟机的跨平台特性使得Java开发的应用能够在不同的操作系统和硬件环境下无缝迁移和部署,...
总结来说,ASM是Java字节码操作的重要工具,对于深入理解JVM的工作原理,以及进行动态代码生成、字节码级别的调试和优化等高级技术,都有重要的作用。通过学习和实践ASM,开发者可以更灵活地控制程序的行为,实现...
了解JVM指令有助于深入理解Java程序的执行机制,例如内存管理、方法调用、运算操作等。 结合以上信息,我们可以预期这篇内容会涵盖以下知识点: 1. **Java字节码**:解释字节码的构成,包括常量池、操作码、操作数...
类加载机制是Java虚拟机(JVM)的重要组成部分。它涉及到类的加载、验证、准备、初始化和卸载过程。理解类加载机制有助于优化程序性能,特别是双亲委派模型、类加载器的层次结构等概念。 3. **JAVA教程 第二讲 ...
【Java编程初探:创建与运行“我的第一个Java程序”】 在编程的世界里,迈出第一步总是最激动人心的。在这个名为"My-First-Java-Program"的项目中,我们将一起探索如何编写并运行一个简单的Java程序。这个项目的...
JavaLauncher源码分析——Doughnut项目初探 在Java编程的世界中,了解并学习一个项目的源码是提升技能和理解编程思想的重要途径。这里我们关注的是名为"Doughnut"的项目,它由作者作为其首次正式的编程尝试。...
《Java Web图书馆课程设计——基于Eclipse、MySQL与Tomcat的初探》 在IT行业中,Java Web技术作为企业级应用的重要开发平台,一直是程序员学习的热点。本课程设计项目"library.zip"就是一个很好的入门实践,它利用...
《Java开发工具包JDK 1.7.0_55初探》 JDK(Java Development Kit)是Oracle公司发布的用于开发Java应用程序的重要工具集,它包含了编译器、运行环境、调试器以及各种实用工具。在Java编程的世界里,JDK扮演着不可或...
这篇博客“初探Druid连接池之三——进入内置监控页面(连接数据源后)”将引导我们深入了解如何在实际应用中启用并使用Druid的监控功能。 首先,Druid连接池的核心优势在于其对数据库连接的精细化管理,包括连接...
《HelloWorld——Java编程初探》 在编程世界中,“Hello, World!”是最常见的入门程序,它标志着一段新的编程旅程的开始。对于Java语言来说,"HelloWorld"同样扮演着这样的角色,它帮助初学者理解如何在Java环境中...
【Java编程初探:"Hello, World!" 实践】 在编程的世界里,"Hello, World!" 是每一个新手程序员迈出的第一步。它是一个简单的程序,旨在介绍基础的编程语法和环境设置。在这个实践中,我们将深入探讨Java语言,通过...
《Java编程初探:构建你的第一个应用程序》 Java是一种广泛使用的高级编程语言,以其跨平台、面向对象和安全性强的特点而备受青睐。"PrimaAplicatieJava"(意为“Java的第一个应用”)旨在帮助初学者理解Java编程的...
《家庭猎人——Java编程初探》 "家庭猎人"这个项目,作为一个初次接触的仓库,无疑为我们提供了一个学习和实践Java编程的绝佳平台。Java作为一种广泛应用的面向对象编程语言,其强大的功能和跨平台特性使其在软件...
【标题】2015年IT学校练习:Java编程初探 在2015年的IT教育领域,Java编程语言以其强大的跨平台能力和丰富的库支持,成为许多学习者入门编程的首选。本练习旨在帮助学生熟悉Java语言的基础概念,掌握编程的基本技能...
《超级宝箱:Java平台游戏开发初探》 在IT领域,游戏开发是一项充满创意和技术挑战的工作。"SuperTreasureChest"是我看到的一款由开发者精心制作的第一款完整游戏,它是一个基于Java语言的平台游戏。游戏的核心玩法...
《MyFirstCalculator:初探Java编程与计算器应用开发》 在IT行业中,开发个人项目是提升技能、积累经验的重要方式之一。"MyFirstCalculator"是一个典型的个人实践项目,通过这个项目,开发者可以深入理解Java语言的...
《琐碎_i1a:Java编程的初探与软件架构基础》 在IT行业中,学习和理解编程语言以及软件架构的基础至关重要。"Trivial_i1a"项目,名为"琐碎的 i1a",恰好为我们提供了一个深入理解Java编程语言和软件架构基础知识的...