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目录

一：JVM引入

1：编程语言

2：JAVA运行机制

二：JVM中内存区域划分

1：堆

2：栈

（1）本地方法栈

（2）虚拟机栈

3：程序计数器

4：元数据区

三：JVM的类加载机制（重点 ）

1：类加载

2：类加载过程

（1）加载

（2）验证

（3）准备

（4）解析

（5）初始化

3：双亲委派模型

（1）类加载器

（2）模型工作过程

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一：JVM引入

IDEA运行代码离不开三个东西

①JVM——Java虚拟机

②JRE——Java运行时环境

③JDK——Java开发工具包

③包含②，②包含①

1：编程语言

在计算机导论中，我们把编程语言可以分为：编译型语言和解释型语言（虽然现在不适用了）

编译型语言：将像JAVA或者C++这样的高级语言，转化为二进制的机器指令，最后由CPU进行执行

解释型语言：边转化二进制机器指令，CPU边执行

2：JAVA运行机制

Java属于“半编译，边解释”，目的是为了跨平台。我们知道不同的cpu，上面支持的指令格式并不一样。JAVA想要达到编译一遍，就能在多种CPU上执行。这里的过程简述如下

①通过javac把.java文件转化为.class文件

（.class文件就是字节码文件，包含的就是java字节码，可以理解成java自己搞的一套“CPU指令”）

②这个.class文件在某个具体的操纵系统上执行，此时JVM就会把.class文件转化为当前cpu能识别的机器指令。

（JVM相当于翻译官）

总结：我们编写和发布一个Java程序，只需发布一个.class文件就可以了，剩下的交给JVM（爹~！）

二：JVM中内存区域划分

JVM本身就是一个进程，在运行过程中就会向操作系统这里申请一些资源（内存），比如在Java中定义变量，就是jvm去申请内存空间

1：堆

代码中new出来的对象就是在堆里面；对象中持有的非静态成员变量也就是在堆里

2：栈

包含了方法的调用关系和局部变量

（1）本地方法栈

本地也就是jvm内部，通过c++写的代码中的一些调和关系和局部变量（关注较少）

（2）虚拟机栈

记录Java代码中（IDEA中）的调用关系和局部变量（一般说栈默认指虚拟机栈）

注：这里说的栈，和数据结构中的栈不是一回事

3：程序计数器

这个区域空间比较小，用来存储下一条要执行的java指令地址

4：元数据区

java1.8以前也叫“方法区”。我们写的代码，由javac转化为字节码，再由jvm把字节码加载到内存中放到元数据区（方法区）中，程序就按照元数据中记录的字节码依次执行

“元数据”（meta data）计算机术语，指的是一些辅助性性质的，描述性质的属性 

例如：类的信息，方法的信息，一个程序有哪些类，类里有哪些方法，方法中包含哪些指令

例如：文件大小、位置、拥有者、修改时间、

三：JVM的类加载机制（重点 ）

1：类加载

指java进程运行时，把.class文件从硬盘读取到内存，并进行校验解析的过程

2：类加载过程

Java官方文档中有详细说明Java SE Specifications

（1）加载

找到硬盘上的.class文件，打开文件，读取文件内容（二进制数据）

（2）验证

确保读取到的数据内容是合法的.class文件（字节码文件）

①类型

c++中没有规定类型有多长，而是规定这个类型不能短于多长，所以程序员用typedef自己定义出一些类型，u4，u2就是在描述这个类型的长度

②magic

majic也叫做magic number 魔幻数字，广泛应用于二进制文件格式中，用来标识当前二进制文件的格式是哪种类型

③JVM内部的版本，高版本的JVM可以运行低版本的.class文件，反之不一定可以

 

④常量池

⑤针对类的修饰限定符只有public和default两种

⑥当前类的其它信息和父类息

⑦每一个元素就是一个field_info，描述每一个成员，属性的相关信息（属性的名字、类型，访问权限，）

 ⑧方法信息

⑨注解

（3）准备

给类对象申请内存空间，此时申请到的内存空间，里面的默认值都是0 

（4）解析

针对字符串常量进行处理——JVM将常量池中的符号引用替换为直接引用的过程，也就是初始化常量的过程

等.class文件被JVM加载到内存当中后，此时“hello”就有真实的地址了

（5）初始化

针对对象完成后续的初始化

3：双亲委派模型

双亲委派模型是处于加载环节中的，它描述的是如何查找.class文件

彩蛋：起“双亲”为名字，纯是为了好听，其实单亲更符合实际

（1）类加载器

在JVM中有一个专们进行类加载的模块——“类加载器”（ClassLoader）

默认的类加载器有三个：

①BootstrapClassLoader——负责查找标准库的目录

注：Java语法规范中描述了标准库中应该有哪些功能，像我们熟知的java.lang，java.util等就是标准库中的核心组件

②ExtensionClassLoader——负责查找扩展库的目录 

注：实现JVM的厂商/组织，会在标准库的基础上在扩展实现一些功能，这些功能就放在扩展库里

③ApplicationClassLoader——负责查找当前项目的代码目录和第三方库目录

注：上述三个类加载器，存在像二叉树里那种“父子关系”，有一个指针引用指向自己的“父亲”类加载器

（2）模型工作过程

①将ApplicationClassLoader作为入口进入，ApplicationClassLoader不会选择立刻在自己的目录开始搜寻，而是把任务交给自己的parent

②ExtensionClassLoader收到任务后，不会立刻搜索自己的目录，而是传给parent

③BootstrapClassLoader同样把任务甩给parent，但是发现parent是null，没有“父亲”

④所以只能自己搜寻了——尝试在标准库中搜寻符合要求的.class文件。如果找到了，就步入下一个验证环节；如果没找到就把任务返还孩子

⑤ExtensionClassLoader收到搜寻任务后同样再扩展目录中开始搜寻，如果找到了，就步入下一个验证环节；如果没找到就把任务返还孩子

⑥ApplicationClassLoader收到任务在当前项目代码目录和第三方库目录中找，如果找到了，就步入下一个验证环节；如果没找到就表示类加载失败抛出“ClassNotFoundException”异常

注：上述的规则，是JVM自带的类加载器默认遵循的规则。我们也可以自己写一个类加载器，打破上述规则（铁批表示规则就是用来打破的~~~）