概览

从 JVM 的总体上看,它解决了3个问题:

  1. Java 程序的内存管理(GC & 运行时数据区)。
  2. Java Class 二进制字节流的加载(ClassLoader)。
  3. Java 程序的执行(执行引擎)。

如下图所示:

在我们的日常开发中,最和我们息息相关的就是1和2了,比如 GC 调优,内存故障排查,再比如使用自定义的类加载器去实现一些特定的逻辑,就如我们之前分析的 tomcat 源码中的类加载器用于隔离不同版本的相同类库,必须要使用自定义的类加载器。

1. Java 程序的内存管理(GC & 运行时数据区)

1.1. 运行时数据区

从上图中可以看出,虚拟机内存管理主要由几个部分组成:

  1. Java 堆(存放对象的地方)
  2. Java 栈(在 HotSpot 实现中,本地方法栈和虚拟机栈合二为一)
  3. PC 寄存器(也称为程序计数器)
  4. 方法区(JDK8 中已经将方法区去除,改为元数据区,解决了方法区----也称为永久代的内存溢出)。
  5. 直接内存(大小不限制于 Java 堆,直接向操作系统申请,使用场景于读写频繁的场合,例如 NIO)

1.2. 垃圾回收系统

Java 程序员之所以不需要显式的释放内存,一切都归功于 GC,GC 解放了 Java 程序员的双手。GC 系统会在后台清除无用的实例对象,释放内存空间。

而 JVM 中的 GC 可谓是一个庞大的系统,其中分为几个部分:

  1. 判断什么是垃圾对象
  2. 垃圾回收算法
  3. 各种各样的垃圾收集器

我们将会在后面慢慢讲解。

2. Java Class 二进制字节流的加载(ClassLoader)

2.1 类加载器

对于 Java 虚拟机来说,Class 文件是一个重要的接口,无论使用何种语言进行软件开发,只要能将源文件编译为正确的 Class 文件,那么这种语言就可以在 Java 虚拟机上运行。可以说,Class 文件就是虚拟机的基石。

如图所示:

从上图可以看出,虚拟机不拘泥于 Java 语言,任何一个源文件只要能编译成 Class 文件的格式,就可以在JVM 上运行!Class 文件格式就像是一个接口,只要遵守这个接口,就能够在 JVM 上运行。

2.2 类加载器的工作流程

Class 文件通常是以文件的方式存在(任何二进制流都可以是 Class 类型),但只有能被 JVM 加载后才能被使用,才能运行编译后的代码。系统装在 Class 类型可以分为加载,链接和初始化三个步骤。其中,链接也可分为验证,准备和解析3步骤。如图所示:

2.3 类装载的条件

JVM 不会无故装载 Class 文件,只有在必要的时候才装载,哪几个时候呢?

  1. 当创建一个类的实例是,比如使用 new 关键字,或者通过反射,克隆,反序列化。
  2. 当调用类的静态方法时,即当使用字节码 invokstatic 指令。
  3. 当使用类或接口的静态字段时(final 常量除外),比如,使用 getstatic 或者 pustatic 指令。
  4. 当时用 Java.lang.reflect 包中的方法反射类的方法时。
  5. 当初始化子类,要求先初始化父类。
  6. 作为启动虚拟机,含有 main()方法的那个类。

以上6种情况属于主动调用,主动调用会触发初始化,还有一种情况是被动调用,则不会引起初始化。

2.4 类加载器的双亲委派模型

先来看一个著名的图:

虚拟机为了保护应用程序内出现多个类名相同的类对象,因此发明了这个机制:当 JVM 需要适用一个类时,在判断类是否已经被加载时,会先从当前底层类加载器进行判断。当系统需要加载一个类时,会从顶层类开始加载,依次向下尝试,知道成功,否则抛出ClassNotFound 异常。

# 总结

这篇文章主要是为了后面的详细文章做一个大纲,因此只是讲述以 JVM 的一些基本的框架和概念,后面讲详细的讲述内部细节。让我们学习虚拟机更加的有条理。

JVM 综述的更多相关文章

  1. 深入浅出 JVM ClassLoader

    # 前言 在 JVM 综述里面,我们说,JVM 做了三件事情,Java 程序的内存管理, Java Class 二进制字节流的加载(ClassLoader),Java 程序的执行(执行引擎).我们也说 ...

  2. 【转】Java学习---垃圾回收算法与 JVM 垃圾回收器综述

    [原文]https://www.toutiao.com/i6593931841462338062/ 垃圾回收算法与 JVM 垃圾回收器综述 我们常说的垃圾回收算法可以分为两部分:对象的查找算法与真正的 ...

  3. 垃圾回收算法与 JVM 垃圾回收器综述(转)

    垃圾回收算法与 JVM 垃圾回收器综述 我们常说的垃圾回收算法可以分为两部分:对象的查找算法与真正的回收方法.不同回收器的实现细节各有不同,但总的来说基本所有的回收器都会关注如下两个方面:找出所有的存 ...

  4. 性能分析之-- JAVA Thread Dump 分析综述

    性能分析之-- JAVA Thread Dump 分析综述       一.Thread Dump介绍 1.1什么是Thread Dump? Thread Dump是非常有用的诊断Java应用问题的工 ...

  5. 监控服务器JVM内存运行

    使用jdk的jconsole进行监控jmx 首先,设置监控对象的端口   配置 catalina.sh #vi /usr/tomcat/bin/catalina.sh 注: /usr/tomcat/b ...

  6. JAVA技术专题综述之线程篇(1)

    本文详细介绍JAVA技术专题综述之线程篇 编写具有多线程能力的程序经常会用到的方法有: run(),start(),wait(),notify(),notifyAll(),sleep(),yield( ...

  7. 面试为什么需要了解JVM

    匠心零度 转载请注明原创出处,谢谢! 说在前面 如果你经常注意面试题,你会发现现在面试题多多少少会含有jvm相关的面试题,之前也把一些jvm面试题汇总了下:面试题系列一,那么为什么现在面试需要了解或者 ...

  8. JVM内存管理概述与android内存泄露分析

    一.内存划分 将内存划分为六大部分,分别是PC寄存器.JAVA虚拟机栈.JAVA堆.方法区.运行时常量池以及本地方法栈. 1.PC寄存器(线程独有):全称是程序计数寄存器,它记载着每一个线程当前运行的 ...

  9. JVM:类的生命周期

    类的生命周期 综述 1.    只有当一个类被切实使用到的时候才会被加载到虚拟机中(例如:new, 方法调用, A a = null;不算) 2.    若在加载一个类的过程中,有其他类被切实使用到, ...

随机推荐

  1. TVS二极管

    TVS管命名规则: TVS管的型号由三部分组成:系列名+电压值+单/双向符号 系列名代表不同的峰值脉冲功率和封装形式     ① SMAJ.SMBJ.SMCJ.SMDJ表示贴片封装:分别代表的峰值脉冲 ...

  2. 三、Kubernetes之深入了解Pod

      1.yaml格式的Pod配置文件内容及注解 深入Pod之前,首先我们来了解下Pod的yaml整体文件内容及功能注解. 如下: # yaml格式的pod定义文件完整内容: apiVersion: v ...

  3. 让你的照片更鲜艳------hsv拉伸

    如果你的照片看上去灰蒙蒙的,缺少生机,那么hsv拉伸也许可以帮你的忙.hsv拉伸是一种可以提高图像鲜艳程度的图像增强方法,它能够让图像的颜色更加鲜活.艳丽,而且它的处理结果看上去很自然,比如源图中较暗 ...

  4. mysql命令行客户端结果分页浏览

    转载请注明出处:http://xiezhenye.com/2008/06/mysql%e5%91%bd%e4%bb%a4%e8%a1%8c%e5%ae%a2%e6%88%b7%e7%ab%af%e7% ...

  5. SQL SERVER的锁机制(二)——概述(锁的兼容性与可以锁定的资源)

    二.完整的锁兼容性矩阵(见下图) 对上图的是代码说明:见下图. 三.下表列出了数据库引擎可以锁定的资源. 名称 资源 缩写 编码 呈现锁定时,描述该资源的方式 说明 数据行 RID RID 9 文件编 ...

  6. springboot + mybatis + 多数据源

    此文已由作者赵计刚薪授权网易云社区发布. 欢迎访问网易云社区,了解更多网易技术产品运营经验 在实际开发中,我们一个项目可能会用到多个数据库,通常一个数据库对应一个数据源. 代码结构: 简要原理: 1) ...

  7. 14_python 匿名函数,递归函数

    一.匿名函数 语法: 函数名 = lambda 参数: 返回值    # lambda x,y,z=1:x+y+z 注意: 1.函数的参数可以有多个. 多个参数之间⽤逗号隔开  2.匿名函数不管多复杂 ...

  8. 03_python_基本数据类型

    一.基本数据类型 整数 bool 字符串: 可以保存少量数据并进行相应的操作 列表 list: 存大量数据 [] 元组 tuple: 不可改变的() 字典 dict: 保存键值对,一样可以存储大量的数 ...

  9. mysql添加外键的4种方式

    今天开始复习,在过后的几天里开始在博客上记录一下平时疏忽的知识点,温故而知新 屁话不多--直接上货 创建主表: 班级 CREATE TABLE class(cid INT PRIMARY KEY AU ...

  10. Spring 扫描标签<context:component-scan/>

    一. <context:annotation-config/> 此标签支持一些注入属性的注解, 列如:@Autowired, @Resource注解 二. <context:comp ...