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1 初识JVM

1.1 什么是JVM

1.2 JVM的功能

1.2.1 即时编译

即时编译Just-In-Time 简称JIT进行性能的优化，最终到达接近C、C++的性能

将热点代码转换为机器码后保存至RAM，下次执行时直接从RAM中调用。

1.3 常见JVM

java -version

2 字节码文件详解

2.1 Java虚拟机的组成

2.2 字节码文件的组成

2.2.1 正确打开字节码文件

安装jclasslib

打开任意一个class文件

2.2.2 字节码组成

• 基础信息(一般信息+接口)：

  • 魔数、字节码对应的java版本号，访问标识（public、final等），以及这个类父类是哪个，以及实现了哪些接口

• 常量池：

  • 保存了字符串常量、类、接口名、字段名。主要在字节码指令中使用。
  • 

• 字段：

  • 当前类或接口的字段信息，包括名字，描述符，访问标识。

  • private final static int a1=0
    

  • 

• 方法：

  • 当前类或接口的声明的方法信息字节码指令
  • 

• 属性：

  • 类的属性，比如源码的名字、内部类的列表等
  • 

2.2.3 基础信息

2.2.3.1 魔数

打开二进制的png文件，就是以89504E47开始的

jpg则以FFD8FF开始

java字节码则是以CAFEBABE开始

2.2.3.1 主副版本号

52对应jdk1.8 61则对应jdk17

2.2.4 常量池

public class HelloWorld{
    public static final String a1= "a1a1a1";
    public static final String a2= "a1a1a1";
    public static void main(String[] args){

       System.out.println("Hello world!");
    }
}

查看编译后的class文件

两个都是常量，且指向同一块常量值索引，CONSTANT_String_info存放着cp_info #33，依旧是个索引

查看cp_info #33，这时候字面量才是a1a1a1

为什么要两级索引呢？这是因为在jvm中的运行时数据区域中有这方法区，方法区主要用来存储已被虚拟机加载的类的信息、常量、静态变量和即时编译器编译后的代码等数据。方法区里有一个运行时常量池，用于存放静态编译产生的字面量和符号引用。该常量池具有动态性，也就是说常量并不一定是编译时确定，运行时生成的常量也会存在这个常量池中。

public class HelloWorld{
    public static final String a1= "abc";
    public static final String a2= "abc";
    public static final String abc= "abc";
    public static void main(String[] args){

       System.out.println("Hello world!");
    }
}

比如字段名和常量名都叫abc，但常量名是abc是String类型，而字段名是无类型的，但是都指向utf8格式的abc

2.2.5 方法

public static void main(String[] args){
    int i=0;
    i=i++;
    System.out.println(i);
}

对应字节码：

 0 iconst_0   			//操作数栈: [] -> [0]，将常量值0压入操作数栈。
 1 istore_1   			//操作数栈: [0] -> []，将操作数栈顶的整数值（0）存入本地变量1。
 2 iload_1    			//操作数栈: [] -> [0]，将本地变量1中的整数值（0）加载到操作数栈。
 3 iinc 1 by 1 			//本地变量1的值增加1。原值是0，现在变为1。
 6 istore_1				//操作数栈: [0] -> []，将操作数栈顶的整数值存入本地变量1。本地变量: [1]-> [0]，
 7 getstatic #2 <java/lang/System.out : Ljava/io/PrintStream;>  //获取System.out的值并压入操作数栈。
10 iload_1				//操作数栈: [Ljava/io/PrintStream;] -> [Ljava/io/PrintStream;, 0]，将本地变量1中的整数值加载到操作数栈。
11 invokevirtual #3 <java/io/PrintStream.println : (I)V>
14 return

i处于局部变量表的1号位

如果换成++i

public static void main(String[] args){
    int i=0;
    i=++i;
    System.out.println(i);
}

 0 iconst_0
 1 istore_1				//0放到本地变量表
 2 iinc 1 by 1			//本地变量表先自增，0->1
 5 iload_1				//将本地变量1中的整数值（1）加载到操作数栈。
 6 istore_1				//操作数栈: [1] -> []，将操作数栈顶的整数值存入本地变量1。本地变量: [1]-> [1]，
 7 getstatic #2 <java/lang/System.out : Ljava/io/PrintStream;>
10 iload_1
11 invokevirtual #3 <java/io/PrintStream.println : (I)V>
14 return

这样就不会发生i=i++这种覆盖赋值的情况了。

作业：

int i=0,j=0,k=0;
i++;
j=j+1;
k+=1;

i和k一样快，都是把0从操作数栈中放入本地变量中直接操作本地变量自增。

j最慢，从本地变量表中加载到操作数栈中，再加载1，再相加，再放入本地变量表。

2.3 linux中打开字节码文件

javap -v 字节码文件名称

2.4 字节码常用工具 Arthas

2.4.1 安装Arthas

启动arthas

先启动项目再分析

public class ArthasDemo {
    public static void main(String[] args) {
        while (true) {
            try {
                Thread.sleep(2000L);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

在arthas工作目录中启动

java -Dfile.encoding=UTF-8 -jar arthas-boot.jar

-Dfile.encoding=UTF-8是让arthas以utf8格式启动，这样不会乱码

成功捕获到ArthasDemo，选择3回车进入arthas内部，他还自动下载了arthas3.7.2版本

3

2.4.2 Arthas功能

2.4.2.1 获取系统实时面板-dashboard

我们设置每隔两秒刷新一次，刷新3次

dashboard -i 2000 -n 3

只显示1次

2.4.2.2 加载特定类的字节码-dump

dump -d D:/File/StudyJavaFile/JavaStudy/JVM/low/day01/resource/ com.sjb.arthas.ArthasDemo

这样就获取了运行时的java文件的字节码信息

2.4.2.3 反编译已加载类的源码-jad

jad com.sjb.arthas.ArthasDemo

和我们的源码几乎一致

案例

启动springboot-classfile后

public UserVO user(@PathVariable("type") Integer type,@PathVariable("id") Integer id){
    //前边有一大堆逻辑，巴拉巴拉
    if(type==UserType.REGULAR.getType()){
        return new UserVO(id,"普通用户无权限查看");
    }
    return new UserVO(id,"这是尊贵的收费用户才能看的秘密!");
}

不能用==来判断类型，需要equals

即使是普通用户，但是因为用的==判断的类型，也能进入vip用户

使用jad查看

jad com.itheima.springbootclassfile.controller.UserController

定位到问题信息，以供以后热更新

2.4.2.4 查看JVM已加载的类信息-sc

sc -d 类名（java.lang.String）

查看当前类的类加载器，如果为空，则为启动类加载器。