2.JVM 和《Java虚拟机规范》

3.JVM运行流程

JVM是Java运行的基础，也是实现一次编译到处执行的关键，那么JVM是如何执行的呢？

程序在执行前先要把Java源代码编译成字节文件（class文件），通过一定的方式类加载子系统加载到运行时数据区中，因为字节码是JVM的一套指令集规范，操作系统并不能识别，所以要通过执行引擎将字节文件翻译成底层系统的指令再交给CPU去执行，在这个过程中有时会需要调用其它语言的接口来实现整个程序的功能

1.类加载器

1.一个类的生命周期

1.加载：是整个类加载的第一个阶段

就是读取我们的.class文件

• 1）通过一个类的全限定名来获取定义此类的二进制字节流。
• 2）将这个字节流所代表的静态存储结构转化为方法区的运行时数据结构。
• 3）在内存中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象，作为方法区这个类的各种数据的访问入口。

2.验证：验证是连接的第一步，是为了确保class文件中的字节流符合Java虚拟机的规范

 3.准备工作

为类中的静态变量分配内存和初始值

4.解析：

将常量池中的符号引用替换为直接引用

5.初始化

2.双亲委派模型

• 启动类加载器：加载 JDK 中 lib 目录中 Java 的核心类库，即$JAVA_HOME/lib目录。
• 扩展类加载器。加载 lib/ext 目录下的类。
• 应用程序类加载器：加载我们写的应用程序。
• 自定义类加载器：根据自己的需求定制类加载器。

优点：

1.避免类重复加载

2.保证Java核心的API不会被篡改，保证程序的安全性

虽然有优点，但在一定情况下也存在一些问题，比如Java中SPI基质中的JDBC的实现

SPI 全称 Service Provider Interface ，是 Java 提供的一套用来被第三方实现或者扩展的

接口，它可以用来启用框架扩展和替换组件。 SPI 的作用就是为这些被扩展的 API 寻找服务实现。

DriverManager 位于 rt.jar 包，由 BootStrap 类加载器加载，

而其 Driver 接口的实现类是位于服务商提供的 Jar 包中，是由子类加载器（线程上下文加载器

Thread.currentThread().getContextClassLoader ）来加载的，这样就破坏了双亲委派模型了（双亲委派模型讲的是所有类都应该交给父类来加载，但 JDBC 显然并不能这样实现）。它的交互流程图如下所示：

2.JVM运行时数据区

1.方法区（线程共享）

方法区用来存储被虚拟机加载的类信息，常量，静态变量，即时编译器编译过后的代码等数据

2.堆（线程共享）

2.1演示OOM异常

Java堆用于存储对象实例，只要我们不断的创建对象，并且保证GC Roots到对象之间有可达路径来避免GC清除掉这些对象，那么当对象在到达最大堆容量后就会产生内存溢出异常

上面我们提到，可以使用JVM参数-Xms设置堆的最小值，-Xmx设置堆的最大值，下面我们来设置一下：

我们设置代码不停的创建新的对象，然后运行程序，发现报错了

 可以看到提示堆内存被占满了，此时我们还需要对文件进一步分析看是内存泄漏还是内存溢出

内存泄漏：泄露对象无法被GC

内存溢出：内存对象确实还应该存活，那么我们该如何修复呢？

就是在配置堆内存的时候将他调大就可以了，比如写到两千，或者检查一下对象的生命周期是否过长

3.Java虚拟机栈（线程私有）

Java虚拟机栈的生命周期和线程相同，每个线程都有对应的一个虚拟机栈，每调用一个方法都会以一个栈帧的形式加入栈中，方法执行结束后就会被调出栈

栈溢出：

栈容量只需要由- Xss参数来设置。

如果是因为多线程导致的内存溢出问题，在不能减少线程数量的情况下，只能通过减少最大堆和减少栈容量的方式来换取更多的线程

当递归调用过多时，可能就会出现栈溢出，所以我们尽量要避免

Java虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型，

3.本地方法栈（线程私有）

记录的是本地方法调用的关系，

4 程序计数器（线程私有）