.什么是JVM？

 

JVM是Java Virtual Machine（Java虚拟机）的缩写，是通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的。由一套字节码指令集、一组寄存器、一个栈、一个垃圾回收堆和一个存储方法域等组成。JVM屏蔽了与操作系统平台相关的信息，使得Java程序只需要生成在Java虚拟机上运行的目标代码（字节码），就可在多种平台上不加修改的运行，这也是Java能够“一次编译，到处运行的”原因。

 

2.JRE、JDK和JVM的关系

JRE（Java Runtime Environment， Java运行环境）是Java平台，所有的程序都要在JRE下才能够运行。包括JVM和Java核心类库和支持文件。

JDK（Java Development Kit，Java开发工具包）是用来编译、调试Java程序的开发工具包。包括Java工具（javac/java/jdb等）和Java基础的类库（java API)

JVM（Java Virtual Machine， Java虚拟机）是JRE的一部分。JVM主要工作是解释自己的指令集（即字节码）并映射到本地的CPU指令集和OS(操作系统)的系统调用。Java语言是跨平台运行的，不同的操作系统会有不同的JVM映射规则，使之与操作系统无关，完成跨平台性。

3.java 体系结构介绍

 

jvm体系总体分四大块：

类的加载机制

jvm内存结构

GC算法 垃圾回收

GC分析 命令调优

①jvm体系之-类的加载机制

什么是类的加载？

类的加载指的是将类的.class文件中的二进制数据读入到内存中，将其放在运行时数据区的方法区内，然后在堆区创建一个java.lang.Class对象，用来封装类在方法区内的数据结构。类的加载的最终产品是位于堆区中的Class对象，Class对象封装了类在方法区内的数据结构，并且向Java程序员提供了访问方法区内的数据结构的接口。

加载类的过程。

 

（1）装载（loading）

 

负责找到二进制字节码并加载至JVM中，JVM通过类名、类所在的包名、ClassLoader完成类的加载。

因此，标识一个被加载了的类：类名 + 包名 + ClassLoader实例ID。

（2）链接（linking）

 

负责对二进制字节码的格式进行校验、初始化装载类中的静态变量以及解析类中调用的接口。

链接又包含三块内容：验证、准备、初始化。

    1）验证，文件格式、元数据、字节码、符号引用验证；

    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，把类中的符号引用转换为直接引用

（3）初始化（initializing）

 

负责执行类中的静态初始化代码、构造器代码以及静态属性的初始化，以下六种情况初始化过程会被触发。

    1. 创建类的实例，也就是new的方式

    2.访问某个类或接口的静态变量，或者对该静态变量赋值

    3.调用类的静态方法

    4.反射（如Class.forName(“com.shengsiyuan.Test”)）

    5.初始化某个类的子类，则其父类也会被初始化

    6.Java虚拟机启动时被标明为启动类的类（Java Test),直接使用java.exe命令来运行某个主类

类加载器

站在Java开发人员的角度来看，类加载器可以大致划分为以下三类：

(1).启动类加载器：Bootstrap ClassLoader

 

负责加载存放在JDK\jre\lib(JDK代表JDK的安装目录，下同)下，

或被-Xbootclasspath参数指定的路径中的

并且能被虚拟机识别的类库（如rt.jar，所有的java.开头的类均被Bootstrap ClassLoader加载）。

启动类加载器是无法被Java程序直接引用的。

(2).扩展类加载器：Extension ClassLoader

 

该加载器由sun.misc.Launcher$ExtClassLoader实现，

它负责加载JDK\jre\lib\ext目录中，或者由java.ext.dirs系统变量指定的路径中的所有类库（如javax.开头的类），

开发者可以直接使用扩展类加载器。

(3).应用程序类加载器：Application ClassLoader

 

该类加载器由sun.misc.Launcher$AppClassLoader来实现，

它负责加载用户类路径（ClassPath）所指定的类，开发者可以直接使用该类加载器，

如果应用程序中没有自定义过自己的类加载器，一般情况下这个就是程序中默认的类加载器。

应用程序都是由这三种类加载器互相配合进行加载的，如果有必要，我们还可以加入自定义的类加载器。因为JVM自带的ClassLoader只是懂得从本地文件系统加载标准的java class文件，因此如果编写了自己的ClassLoader，便可以做到如下几点：

1、在执行非置信代码之前，自动验证数字签名。

2、动态地创建符合用户特定需要的定制化构建类。

3、从特定的场所取得java class，例如数据库中和网络中。

 

双亲委托模式当类加载器收到了类加载的请求

当JVM加载一个类的时候，下层的加载器会将任务给上一层类加载器，上一层加载检查它的命名空间中是否已经加载这个类，如果已经加载，直接使用这个类。如果没有加载，继续往上委托直到顶部。检查之后，按照相反的顺序进行加载。如果Bootstrap加载器不到这个类，则往下委托，直到找到这个类。一个类可以被不同的类加载器加载。

双亲委派机制: