详解 JVM 的机制（1）

其实语言好会多半取决他的解释器和编译器，如同一个好的翻译，在不失原本意作的基础上，又添砖加瓦。Java 之所以有今天的成功和地位多半是因为的 JVM （java 虚拟机）。

跨平台

看一看我们开发的代码最终是如何运行在计算机上的。首先我们编写好的 java 文件通过 javac 命令编译成为 class 文件，class 字节码文件，是 java 专有可以运行在 JVM 上的文件。这一点与 c 或 c++ 直接编译为可以计算机上运行文件不同。编译后被验证可以运行在 JVM 上代码会被执行引擎解释为其机器语言运行在计算机上。

类加载器

JVM 架构图

简单用一句话描述一下整个流程，我们编译好的class文件，会先被加载到内存中，然后由引擎解释运行在系统上。JVM 实现了 hotspot 架构。

类加载其会对内存进行规划，这里划分 5 个区域用于保存不同数据。

整个加载过程划分为 3 个阶段，依次是加载-链接-初始化

1. 加载 - 将编译好的字节码写入（分配）到内存。

引导类加载器：负责加载的 java 的核心类，例如位于 jre 中。

 扩展类加载：负责加载 Java 的扩展库。Java 虚拟机的实现会提供一个扩展库目录。该类加载器在此目录里面查找并加载 Java 类

1.2 应用类加载，通过 -cp 指定类路径 的类路径（CLASSPATH）来加载 Java 类。一般来说，Java 应用的类都是由它来完成加载的

2. 链接

验证：根据 JVM 的标准来检查，验证加载的字节码是否能够被执行。

准备：可能翻译成就绪也不错，在这个阶段，会分配内存给一些静态类，和类级别的变量，而不是对象，这是内存分配。例如这里有一个静态布尔型的变量在编码阶段赋值为 true，而这里准备阶段为其分配内存并将其赋值为默认值false，而在初始化阶段将其赋值为编码中 true。把虚拟机常量池中的符号引用转换为直接引用，我们在编译过程中经常遇到 java.lang.ClassNotFoundException 就是在这里抛出的，如果A 类引用了 B 类，在这里没有找到 B 类被加载就会抛出 ClassNotFoundException 异常。

初始化：如果这个类还没有被加载和链接，那先进行加载和链接。假如这个类存在直接父类，并且这个类还没有被初始化（注意：在一个类加载器中，类只能初始化一次），那就初始化直接的父类（不适用于接口）。如果类中存在static标识的块，那就依次执行这些初始化语句。

方法区和堆内存

方法区：这里保存的信息（数据）是类的元数据，什么是元数据呢？元数据就是说明类一些属性例如，他位置，是私有的还是公有的。这部分内存为 JVM 所有的线程共用的区域，默认分配给这个区域 64M。如果我们应用中有成千上万的类，默认分配给方法区的内存可能就不够，就会抛出 java.lang.OutOfMemoryError:PermGen:space 异常。这时可以通过命令分配给方法区更多的内存。

堆

堆：堆在 java 中是一种通用性的内存池，用于存放创建 Java 对象。只要 new 机会在这里创建一个对象，无需释放，这里是由垃圾回收机制管理释放内存。

堆内存和方法区，是在创建 JVM 实例化就创建的内存区域，他们与线程无关，所以先将他们两单拿出来分为一类。