java基础总结

Chapter 1: JDK解析
当我们安装好JDK之后，一般会有两套JRE。一般一个Java程序要运行，需要在一个环境中，那么独立的JRE即是用于支持独立java程序的运行。JDK中的那套JRE的作用是：由于JDK中很多工具都是用Java本身开发的(如javac)，这些工具都位于jdk安装目录：\tools.jar中，因此要有一个JRE环境支持这些工具的运行，JDK中的JRE就是为支持这些工具运行的。
2：那么既然机器中有两套JRE，那由谁来决定使用那一套呢？这个任务就落到了java.exe身上，当输入java.exe命令执行一个java程序时，它会按下面的方式寻找合适的JRE：
1) 首先查找自己目录中是否有JRE；
2) 查看父目录下是否有JRE；
3) 查询系统配置(如在Windows系统中，会去查看注册表的
HKEY_LOCAL_MACHINE\Software\JavaSoft\ Java Runtime Environment项目)
3：可以看到，通过改变程序使用的JRE，就能控制程序的行为。
4:.class Java字节码文件，操纵虚拟机的硬件指令

1)Class Loader 子系统：根据给定的全限定类名(eg:java.lang.Object)来装载class文件的内容到Runtime data area中的Method area(方法区域)。Java程序员可以继承java.lang.ClassLoader类来写自己的Class Loader.

2)Excution engine子系统：执行classes中的指令，任何JVM Specification实现(jdk)的核心都是Execution engine。不同的JDK例如sun 的JDK的好坏和IBM的JDK的好坏的主要就是取决于他们各自实现的Execution engine 的好坏Execution Engine  = JVM CPU

3)Runtime Data Area组件：只就是我们常说的JVM的内存了.它主要分为五个部分：
1：HEAP堆空间：用来存放Java实例对象
2：Method Area方法区：被装载的Java类信息也就是字节码信息存放于此；
3：Java Stack栈空间：用于存放每个运行的Java线程的局部变量，操作数，中间结果以及执行上下文信息(JDK5.0之前大小为256K，之后大小为1M)
4：Program Count程序计数器：每一个Java线程都有它自己的PC寄存器，该线程启动时创建的。PC寄存器的内存总是指向下一条将被执行指令的地址，这里的地址可以是一个本地指针，也可以是方法区中相对应于该方法起始指令的偏移量；
5：Native Method Stack本地方法栈：保存本地方法进入区域地址(以上五部分只有Heap 和Method Area是被所有线程共享使用的；而Java stack，Program Counter和Native method stack是以线程为粒度的，每个线程独自拥有自己的部分)

4)Native Interface组件：与native livraries交互，是与其他编程语言交互的接口。当调用native方法的时候，就进入了一个全新的并且不再受虚拟机限制的世界，所以也很容易出现JVM无法控制的native heap OutOfMemory。(这部分可以想象成JVM的外设接口)。

Chapter3: Java ClassLoader体系结构
Part1:ClassLoader的基本概念
当我们运行一个Class的时候， JVM做了什么呢？下面是JVM的执行流程：
      加载：查找并加载类的二进制文件，这就是 类加载器的工作。
连接：包括验证，准备，解析类的二进制数据 据
    1) 验证：确保类被加载的正确性
    2) 准备：为类的静态变量分配内存，并将其初始化为默认值
    3) 解析：把类中的符号引用解析为直接引用
初始化：为类的静态变量初始化
运行：当运行java程序时，首先运行JVM，然后再把java class加载到JVM里运行，负责查找并加载class的这部分就叫做Class Loader,因此，ClassLoader也叫做类加载器。

Part2:Classloader体系结构--------分类
当执行java.exe程序时，我们知道，它会首先定位所要使用的JRE，然后它会激活JRE中的JVM。JVM一旦激活，会首先做一些初始化工作，然后就会初始化类装载器，并形成类装载器层次体系。
1：Bootstrp loader(类引导加载器)：Bootstrp加载器使用C++语言写的，它是在Java虚拟机启动后初始化的，主要负责加载%JAVA_HOME%/jre/lib以及%JAVA_HOME%/JRE/CLASSES中的类
  2：ExtClassLoader(扩展类加载器)：它负责加载JRE的扩展目录(JAVA_HOME/jre/lib/ext或者由java.ext.dirs系统属性指定的)中的JAR的类包。Bootstap Loader加载ExtClassLoader,并且将ExtClassLoader的父加载器设置为Bootstrp loader。
3：AppClassLoader(系统类(应用)加载器)：主要负责加载classpath所指定的位置的类或者是jar文件，Bootstrp loader加载完ExtClassLoader后，就会加载AppClassLoader，并且将AppClassLoader的父加载器设置为ExtClassLoader。
4：CustomClassLoader(用户自定义加载器)：我们可以自定义的加载器，可以通过指定一个URL对象来创建此加载器，它所加载的路径就是URL所代表的逻辑位置，自定义加载器的好处就是加载位置，如何加载都可以自定义，一般情况下默认是使用AppClassLoader作为类加载器，除非另行指定。
part2.1  
双亲委派模型
当一个加载器在加载某个类的时候先让父加载器去加载，父加载器再让其父加载器加载，以此类推，如果所有的父加载器都不能加载，再由自己加载，而如果此时自己也不能加载，则产生java.lang.NoClassDefFoundError
全盘负责原则
所谓全盘负责，既是当一个classloader加载一个class的时候，这个class所依赖和引用的所有class都由这个classloader加载，除非是显示的使用另外一个classloader加载。例如：java.lang.String,这个类是由Bootstrp loader加载的，那么String中引用到的类如CharSequence也都是由Bootstrp loader加载的。

Part2.2  ClassLoader命名空间
概念：每个类装载器都由自己的命名空间，命名空间由所有以此装载器为创世类装载器的类组成。不同命名空间的两个类是不可见的，但只要得到类所对应的Class对象的reference，还是可以访问另一命名空间的类。
当类被加载到内存中后，就会生成一个Class对象，在JVM中唯一标识一个Class的组成元素是：classloader实例名+类名，如果同一个类被不同的类加载器实例加载，那么它们在JVM中会被认为是不同的Class，如果被这两个Class之间出现强制转换，那么就会抛出ClassCastException
作用：控制类的可见性
Part2.3  双亲委派模型的缺陷
双亲委派模型有一个缺陷，那就是如果父classloader想加载子classloader中的类就比较困难，而往往在应用中这种加载方式有时候是需要的，例如JNDI,servlet，这就引入了另一种模型:context classloader模型。利用这个特性我们可以打破classloader委托机制了，父classloader可以获得当前线程的context classloader，而这个context classloader可以是它的子classloader或者其他classloader，那么父classloader就可以从其获得所需的class,这就打破了只能向父classloader请求的限制了。

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