深入理解JVM虚拟机

• JVM平台上还可以运行其他语言，运行的是Class字节码。只要能翻译成Class的语言就OK了。挺强大的。
• JVM厂商很多
• 垃圾收集器、收集算法
• JVM检测工具

 

关于类的加载：

•  Java代码中，类型(interface, class,enum等，有些是在运行时候生成的，比如动态代理)的加载、连接与初始化过程都是在程序运行期间完成的。不涉及到对象的概念。同时也是个Runtime阶段。
•  提供了更大的灵活性，增加了更多的可能性。提供了一些扩展，灵活扩展。

    

Java虚拟机与程序的生命周期：

  在如下几种情况下，Java虚拟机将会结束生命周期：

1. 执行了System.exit()方法
2. 程序正常执行结束
3. 程序执行过程遇到了异常或者错误异常终止了
4. 操作系统出现错误导致Java虚拟机进行终止

 

类的加载、连接与初始化：

加载：查找并加载类的二进制数据

连接： 

• 验证： 确保被加载类的正确性。Class有格式的。
• 准备：为类的静态变量分配内存，并将其初始化为默认值  

• 注:
  1.类的静态变量或类的静态方法，通常可以看做全局的，由类去直接调用。此时还是个类的概念，不存在对象。
  2.关于默认值问题：
    class Test{
     public static int a = 1;
    }
    中间过程： Test类加载到内存的过程中，会给a分配一个内存。然后将a初始化为默认值0（整型变量）
  
  

• 解析： 把类中的符号引用转为直接引用。符号的引用也是间接的引用方式。

初始化： 为类的静态变量赋予正确的初始值

• class Test{
     public static int a = 1;
    }
  此时的a才真正成为1了
  

  　　

类的使用与卸载

 使用： 类的方法变量使用等

 卸载： class字节码文件，加载到内存里面。形成了自己的数据结构，驻留在内存里面。可以销毁掉。卸载到了就不能进行new 对象了。

 

总体流程：

 

 

 

Java程序对类的使用方式分为两种：

1. 主动使用
2. 被动使用

 

所有的Java虚拟机实现必须在每个类或接口被Java程序“首次主动使用”时才初始化他们。即初始化只会执行一次。

 

主动使用，七种（非精确划分，大体划分）：

1. 创建类的实例。
2. 访问某个类或接口的静态变量，或者对静态变量赋值。 字节码层面上，使用的助记符：get static、  put static
3. 调用类的静态方法。 invoke static
4. 反射（如Class.forName("com.test.t1")）
5. 初始化一个类的子类

   比如：
   
    class Parent{}
    class Child extends Parent{}
   
   初始化Child时候，先去初始化Parent　

6. Java虚拟机启动时被表明为敌情类的类（Java Test）

   Java虚拟机启动时候，被标明为启动的类，即为有main方法的类，也会主动使用　

7. JDK1.7开始提供动态语言支持：

   注:
   1.java.lang.invoke.MethodHandle实例的解析结果REF_getStatic, REF_putStatic, REF_invokeStatic句柄对应的类没有初始化，则初始化
   2.1.7开始提供了对动态语言的支持。特别的JVM平台上通过脚本引擎调用JS代码（动态语言）。　　

注：助记符了解即可

 

除了以上七种情况，其他使用Java类的方式都被看做是对类的被动使用，都不会导致类的初始化。

 

类的加载：

 类的加载指的是将类 .class文件中的二进制数据读入内存中，将其放在运行时数据区的方法区内，然后在内存中创建一个java.lang.Class对象（规范并说明Class对象位于哪里，HotSpot虚拟机将其放在了方法区中，JVM没有规范这个）用来封装类在方法区内的数据结构。

 引申：一个类不管生成了多少实例，所有的实例对应只有一份Class对象。 Class对象是面镜子，能反映到方法区中的Class文件的内容、结构等各种信息。

加载.class文件的方式：

1. 从本地系统中直接加载
2. 通过网络下载
3. 从zip、jar等贵方文件中加载
4. 从转悠数据库中提取
5. 将Java源文件动态编译为.class文件

 

public class MyTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(MyChild1.str1);
//        System.out.println(MyChild1.str2);
    }
}

class MyParent1{

    //静态成员变量
    public static String str1 = "str1";
    // 静态代码块（程序加载初始化时候去执行）
    static {
        System.out.println("MyParent1 -----> static block running");
    }
}
class MyChild1 extends MyParent1{
    //静态成员变量
    public static String str2 = "str2";
    static {
        System.out.println("MyChild1 -----> static block running");
    }
}

　　

 

 

 

str1 子类调用了继承到的父类的str1，子类的静态代码块没有执行。str1是父类中定义的。MyParent1的主动使用，但是没有主动使用MyChild1. 总结：看定义的！

 

 

str2 可以执行，同时初始化子类时候，父类会主动使用。所有的父类都会被初始化！

 

 

总结： 

1. 对于静态字段来说，只有直接定义了该字段的类才会被初始化。
2. 当一个类在初始化时候，要求其父类全部已经初始化完毕。每个父类最多只能初始化一次！