【JavaEE】JVM

文章目录

  • 一、JVM 简介
  • 二、JVM 运行流程
  • 三、JVM 运行时数据区
    • 1、堆(线程共享)
    • 2、Java虚拟机栈(线程私有)
    • 3、本地方法栈(线程私有)
    • 4、程序计数器(线程私有)
    • 5、方法区(线程共享)
    • 6、内存布局中的异常问题
  • 四、JVM 类加载
    • 1、类加载过程
    • 2、双亲委派模型

一、JVM 简介

二、JVM 运行流程

程序在执行之前先要把java代码转换成字节码(class文件),JVM 首先需要把字节码通过一定的方式 类加载器ClassLoader)把文件加载到内存中 运行时数据区(Runtime Data Area),而字节码文件是 JVM 的一套指令集规范,并不能直接交个底层操作系统去执行,因此需要特定的命令解析器 执行引擎(Execution Engine)将字节码翻译成底层系统指令再交由CPU去执行,而这个过程中需要调用其他语言的接口 本地库接口(Native Interface)来实现整个程序的功能,这就是这4个主要组成部分的职责与功能。

总结来看, JVM 主要通过分为以下 4 个部分,来执行 Java 程序的,它们分别是:

  1. 类加载器(ClassLoader)
  2. 运行时数据区(Runtime Data Area)
  3. 执行引擎(Execution Engine)
  4. 本地库接口(Native Interface)

三、JVM 运行时数据区

1、堆(线程共享)

堆的作用:程序中创建的所有对象都在保存在堆中。

2、Java虚拟机栈(线程私有)

Java 虚拟机栈的作用:Java 虚拟机栈的生命周期和线程相同,Java 虚拟机栈描述的是 Java 方法执行的。
内存模型:每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧(Stack Frame)用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。咱们常说的堆内存、栈内存中,栈内存指的就是虚拟机栈。

3、本地方法栈(线程私有)

本地方法栈和虚拟机栈类似,只不过 Java 虚拟机栈是给 JVM 使用的,而本地方法栈是给本地方法使用的。

4、程序计数器(线程私有)

程序计数器的作用:用来记录当前线程执行的行号的。

程序计数器是一块比较小的内存空间,可以看做是当前线程所执行的字节码的行号指示器。
如果当前线程正在执行的是一个Java方法,这个计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址;

如果正在执行的是一个Native方法,这个计数器值为空。

程序计数器内存区域是唯一一个在JVM规范中没有规定任何OOM情况的区域!

5、方法区(线程共享)

方法区的作用:用来存储被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据的。

6、内存布局中的异常问题

Java堆溢出
虚拟机栈和本地方法栈溢出

四、JVM 类加载

1、类加载过程


加载
验证
准备
解析
初始化

2、双亲委派模型

什么是双亲委派模型?

  • 如果一个类加载器收到了类加载的请求,它首先不会自己去尝试加载这个类,而是把这个请求委派给父类加载器去完成,每一个层次的类加载器都是如此,因此所有的加载请求最 终都应该传送到最顶层的启动类加载器中,只有当父加载器反馈自己无 法完成这个加载请求(它的搜索范围中没有找到所需的类)时,子加载器才会尝试自己去完成加载。

双亲委派模型的优点 :

  1. 避免重复加载类:比如 A 类和 B 类都有一个父类 C 类,那么当 A 启动时就会将 C 类加载起来,那
    么在 B 类进行加载时就不需要在重复加载 C 类了。
  2. 安全性:使用双亲委派模型也可以保证了 Java 的核心 API 不被篡改,如果没有使用双亲委派模型,而是每个类加载器加载自己的话就会出现一些问题,比如我们编写一个称为 java.lang.Object 类的话,那么程序运行的时候,系统就会出现多个不同的 Object 类,而有些 Object 类又是用户自己提供的因此安全性就不能得到保证了。

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