JVM

2022-05-09 09:50:58 浏览数 (1)

文章目录

  • Java脑图
    • 谈谈对Java的理解
  • 平台无关性
    • 特点
    • 类测试complie
    • 编译运行
    • 反编译
    • 不同系统解析class文件成为不同机器码
    • 为什么不直接编译成机器码
  • JVM如何加载.class文件
    • Native
  • 谈谈反射
    • 理解
    • 代码效果
    • 代码
      • Robot
      • ReflectSample
  • 谈谈ClassLoader
    • 类从编译到执行的过程
    • 谈谈ClassLoader
    • 追一下源码
    • ClassLoader种类
    • BootStrap
    • Ext
    • App
    • 自定义
    • 代码实现效果
    • 代码
      • ZhangSan.java
      • MyClassLoader
      • MyClassLoaderChecker
    • 使用场景展望
  • 类加载器双亲委派机制
    • 跟源码
      • 理解调用
      • 如何确定层级调用关系的？
      • 还是不信调用C ?
    • 为啥要用双亲委派机制去加载类？
  • 你了解Java的内存模型吗？
    • 理解
    • 内存模型
    • 程序计数器
    • 虚拟机栈
      • 口语指令分析代码
      • 递归为什么会引发异常1
      • 异常2
    • 本地方法栈
    • 元空间与永久代区别
    • 堆（Heap）
  • JVM存储角度
    • 三大性能调优参数-Xms -Xmx -Xss含义
    • Java内存模型中堆和栈的区别
      • 内存分配策略
      • 堆和栈的区别
    • 元空间、堆、线程、独占部分间的联系-内存角度
    • 不同jdk的intern()方法区别-jdk6 VS jkd6
      • 重现jdk6永久代内存异常
      • 对比不同jdk的intern()

Java脑图

谈谈对Java的理解

语言特性 泛型、反射、Lamda表达式 面向对象 封装、继承、多态 类库 集合、并发库、io、网络、NIO 异常处理

平台无关性

特点

编译 生成.class 二进制文件 javac xxx.java 运行 java xxx 命令反编译帮助 javap -help 反汇编 javap -c xxx

类测试complie

代码语言：javascript复制
/**
 * @Author bennyrhys
 * @Date 2020-03-23 23:38
 */
public class complie {
    public static void main(String[] args) {
        int i = 5, j = 6;
        i  ;
          j;
        System.out.println(i);
        System.out.println(j);
    }
}

编译运行

代码语言：javascript复制
(base) bennyrhysdeMacBook-Pro:src bennyrhys$ javac complie.java 
(base) bennyrhysdeMacBook-Pro:src bennyrhys$ java complie
6
7

反编译

代码语言：javascript复制
(base) bennyrhysdeMacBook-Pro:src bennyrhys$ javap -help
用法: javap <options> <classes>
其中, 可能的选项包括:
  -help  --help  -?        输出此用法消息
  -version                 版本信息
  -v  -verbose             输出附加信息
  -l                       输出行号和本地变量表
  -public                  仅显示公共类和成员
  -protected               显示受保护的/公共类和成员
  -package                 显示程序包/受保护的/公共类
                           和成员 (默认)
  -p  -private             显示所有类和成员
  -c                       对代码进行反汇编
  -s                       输出内部类型签名
  -sysinfo                 显示正在处理的类的
                           系统信息 (路径, 大小, 日期, MD5 散列)
  -constants               显示最终常量
  -classpath <path>        指定查找用户类文件的位置
  -cp <path>               指定查找用户类文件的位置
  -bootclasspath <path>    覆盖引导类文件的位置
(base) bennyrhysdeMacBook-Pro:src bennyrhys$ javap -c complie
Compiled from "complie.java"
public class complie {
  public complie();
  // 构造函数
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
       4: return

  public static void main(java.lang.String[]);
    Code:
       0: iconst_5 // 常量1栈顶
       1: istore_1 // 将栈顶放到局部变量1
       2: bipush        6
       4: istore_2
       5: iinc          1, 1
       8: iinc          2, 1
      11: getstatic     #2                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
      14: iload_1
      15: invokevirtual #3                  // Method java/io/PrintStream.println:(I)V
      18: getstatic     #2                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
      21: iload_2
      22: invokevirtual #3                  // Method java/io/PrintStream.println:(I)V
      25: return
}
(base) bennyrhysdeMacBook-Pro:src bennyrhys$

不同系统解析class文件成为不同机器码

链接远程 ssh root@39.106.75.223 上传本地文件

创建相同包目录 mkdir -p 目录 复制文件 cp 文件 指定目录

为什么不直接编译成机器码

准备工作：无需重复校验语法 可扩展：字节码可由不同语言生成

JVM如何加载.class文件

Native

native接口

谈谈反射

理解

代码效果

代码

Robot

代码语言：javascript复制
package reflect;

/**
 * @Author bennyrhys
 * @Date 2020-03-24 16:31
 * 反射-机器人
 */
public class Robot {
    private String name;

    public void sayHi(String helloSentence) {
        System.out.println(helloSentence name);
    }

    private String throwHello(String tag) {
        return "Hello"   tag;
    }
}

ReflectSample

代码语言：javascript复制
package reflect;

import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

/**
 * @Author bennyrhys
 * @Date 2020-03-24 16:35
 * 反射就是把类中的各个成分，映射成Java对象，Class，Method，Field
 */
public class ReflectSample {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, NoSuchFieldException {
        // 获取类class，使用全路径，抛异常
        Class<?> rc = Class.forName("reflect.Robot");
        // 创建实例
        // 由于 public T newInstance() 返回值范型，需要强转，抛异常
        Robot o = (Robot) rc.newInstance();

        System.out.println("Class name is:" rc.getName());

        // 私有的只有反射可以获取到
        // getDeclaredMethod 获取到所有的方法，但是不能获取继承的方法，接口实现的方法
        Method getHello = rc.getDeclaredMethod("throwHello", String.class);
        // 默认false私有的，设置可访问私有的，否则报错
        getHello.setAccessible(true);
        // 调用私有方法. 对象实例，传入参数
        Object str = getHello.invoke(o, "Bennyrhys");
        System.out.println("getHello Private resulet is:"  str);

        // 调用共有方法，另一种方法【只能调用pubic方法，和继承方法，和实现方法】
        Method sayHi = rc.getMethod("sayHi", String.class);
        sayHi.invoke(o, "Welcome");

        // 获取私有属性
        Field name = rc.getDeclaredField("name");
        name.setAccessible(true);
        name.set(o, "Bennyrhys");

        sayHi.invoke(o, "Welcome");
    }
}

谈谈ClassLoader

类从编译到执行的过程

谈谈ClassLoader

追一下源码

抽象类

最重要的方法：给定类名去加载一个类

parent成员变量

属于ClassLoader，由此可见有多种类

ClassLoader种类

BootStrap

JVM核心库，C 编写

Ext

继承制URL

通过路径获取文件 文件用到才加载

代码语言：javascript复制
 // 获取ExtClassLoad加载路径
        System.out.println(System.getProperty("java.ext.dirs"));

Extensions

/Users/bennyrhys/Library/Java/Extensions:/Library/Java/JavaVirtualMachines/adoptopenjdk-8.jdk/Contents/Home/jre/lib/ext:/Library/Java/Extensions:/Network/Library/Java/Extensions:/System/Library/Java/Extensions:/usr/lib/java

App

代码语言：javascript复制
  // 获取AppClassLoader的classPath
        System.out.println(System.getProperty("java.class.path"));

/Users/bennyrhys/Documents/Idea_Demo/test/out/production/test 会到此路径找我们的class进行加载

/Library/Java/JavaVirtualMachines/adoptopenjdk-8.jdk/Contents/Home/jre/lib/charsets.jar:/L ibrary/Java/JavaVirtualMachines/adoptopenjdk-8.jdk/Contents/Home/jre/lib/ext/cldrdata.jar:/Library/Java/JavaVirtualMachines/adoptopenjdk-8.jdk/Contents/Home/jre/lib/ext/dnsns.jar:/Library/Java/JavaVirtualMachines/adoptopenjdk-8.jdk/Contents/Home/jre/lib/ext/jaccess.jar:/Library/Java/JavaVirtualMachines/adoptopenjdk-8.jdk/Contents/Home/jre/lib/ext/localedata.jar:/Library/Java/JavaVirtualMachines/adoptopenjdk-8.jdk/Contents/Home/jre/lib/ext/nashorn.jar:/Library/Java/JavaVirtualMachines/adoptopenjdk-8.jdk/Contents/Home/jre/lib/ext/sunec.jar:/Library/Java/JavaVirtualMachines/adoptopenjdk-8.jdk/Contents/Home/jre/lib/ext/sunjce_provider.jar:/Library/Java/JavaVirtualMachines/adoptopenjdk-8.jdk/Contents/Home/jre/lib/ext/sunpkcs11.jar:/Library/Java/JavaVirtualMachines/adoptopenjdk-8.jdk/Contents/Home/jre/lib/ext/zipfs.jar:/Library/Java/JavaVirtualMachines/adoptopenjdk-8.jdk/Contents/Home/jre/lib/jce.jar:/Library/Java/JavaVirtualMachines/adoptopenjdk-8.jdk/Contents/Home/jre/lib/jsse.jar:/Library/Java/JavaVirtualMachines/adoptopenjdk-8.jdk/Contents/Home/jre/lib/management-agent.jar:/Library/Java/JavaVirtualMachines/adoptopenjdk-8.jdk/Contents/Home/jre/lib/resources.jar:/Library/Java/JavaVirtualMachines/adoptopenjdk-8.jdk/Contents/Home/jre/lib/rt.jar:/Library/Java/JavaVirtualMachines/adoptopenjdk-8.jdk/Contents/Home/lib/dt.jar:/Library/Java/JavaVirtualMachines/adoptopenjdk-8.jdk/Contents/Home/lib/jconsole.jar:/Library/Java/JavaVirtualMachines/adoptopenjdk-8.jdk/Contents/Home/lib/sa-jdi.jar:/Library/Java/JavaVirtualMachines/adoptopenjdk-8.jdk/Contents/Home/lib/tools.jar:/Users/bennyrhys/Documents/Idea_Demo/test/out/production/test:/Applications/IntelliJ IDEA.app/Contents/lib/idea_rt.jar

(base) bennyrhysdeMacBook-Pro:reflect bennyrhys$ pwd

/Users/bennyrhys/Documents/Idea_Demo/test/out/production/test/reflect

(base) bennyrhysdeMacBook-Pro:reflect bennyrhys$ ls

ReflectSample.class Robot.class

自定义

根据名称或者位置寻找文件 进行解析，文件数据格式，，返回class对象

找类

抛出类找不到异常

可以在此处定义如何找到类 重新定义类

代码实现效果

代码

ZhangSan.java

代码语言：javascript复制
/**
 * @Author bennyrhys
 * @Date 2020-03-24 19:48
 */
public class ZhanSan {
    static {
        System.out.println("Hello ZhanSan");
    }
}

MyClassLoader

代码语言：javascript复制
package reflect;

import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.InputStream;

/**
 * 自定义类加载
 * @Author bennyrhys
 * @Date 2020-03-24 19:54
 */
public class MyClassLoader extends ClassLoader{
    private String path;
    private String classLoaderName;


    public MyClassLoader(String path, String classLoaderName) {
        this.path = path;
        this.classLoaderName = classLoaderName;
    }

    // 用于寻找类文件
    @Override
    public Class findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        byte[] b = loadclassName(name);
        return defineClass(name, b, 0, b.length);
    }

    // 用于加载类文件
    private byte[] loadclassName(String name) {
        name = path   name   ".class";
        InputStream in = null;
        ByteArrayOutputStream out = null;
        try {
            in = new FileInputStream(new File(name));
            out = new ByteArrayOutputStream();
            int i = 0;
            while ((i = in.read()) != -1) {
                out.write(i);
            }
        }catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            try {
                out.close();
                in.close();
            }catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return out.toByteArray();
    }
}

MyClassLoaderChecker

代码语言：javascript复制
package reflect;

/**
 * @Author bennyrhys
 * @Date 2020-03-24 20:14
 */
public class MyClassLoaderChecker {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException {
        MyClassLoader m = new MyClassLoader("/Users/bennyrhys/Desktop/jquery/", "myClassLoad");
        Class zhanSan = m.loadClass("ZhanSan");
        System.out.println(zhanSan.getClassLoader());
        zhanSan.newInstance();
    }
}

使用场景展望

自定义类加载 从网络中获取标准二进制流，进行类加载 可以对敏感的.class加密，在findClass里面解密 对生成的二进制流添加一些类信息 甚至思考一下AOP用这种方法实现

JAVA字节码增强技术之ASM ASM是一款基于java字节码层面的代码分析和修改工具；无需提供源代码即可对应用嵌入所需debug代码，用于应用API性能分析，代码优化和代码混淆等工作。ASM的目标是生成，转换和分析已编译的java class文件，可使用ASM工具读／写／转换JVM指令集。 ASM工具提供两种方式来产生和转换已编译的class文件，它们分别是基于事件和基于对象的表示模型。其中，基于事件的表示模型使用一个有序的事件序列表示一个class文件，class文件中的每一个元素使用一个事件来表示，比如class的头部，变量，方法声明JVM指令都有相对应的事件表示，ASM使用自带的事件解析器能将每一个class文件解析成一个事件序列。而基于对象的表示模型则使用对象树结构来解析每一个文件。

类加载器双亲委派机制

多种ClassLoader相互协作

跟源码

理解调用

loadClass

如何确定层级调用关系的？

按理来说parent都是URL,但为啥层级实际关系不是这样

但实际上是有层级的

代码语言：javascript复制
// 查看parent的
        System.out.println(zhanSan.getClassLoader().getParent()); // app
        System.out.println(zhanSan.getClassLoader().getParent().getParent()); // ext
        System.out.println(zhanSan.getClassLoader().getParent().getParent().getParent()); // c

reflect.MyClassLoader@1540e19d

sun.misc.LauncherAppClassLoader@18b4aac2sun.misc.LauncherExtClassLoader@14ae5a5

null

还是不信调用C ?

为啥要用双亲委派机制去加载类？

你了解Java的内存模型吗？

理解

进程受限

进程受限于操作系统提供的可寻址空间。 可寻址空间由操作系统的位数决定 32位 4G

地址空间划分

内核空间 操作系统程序，c运行，链接计算机硬件，提供联网，虚拟内存 可以访问所有内存 用户空间 java实际运行

32位 进程最大访问3G 64位 进程最大访问512G

内存模型

中间核心部分

Java运行在虚拟机，运行时，会划分不同数据区域，方便内存空间方便管理

C编译器在划分内存的时候 数据段： 堆、栈、静态数据区 代码段：

程序计数器

虚拟机栈

栈的内存不需要gc，移除栈帧自动释放

口语指令分析代码

口语化指令

递归为什么会引发异常1

异常2

当虚拟机栈可以动态扩展时，无法申请足够多的内存 容易导致系统假死

本地方法栈

元空间与永久代区别

jdk8以后把元数据数据放到本地堆内存叫元空间 该区域在jdk7及以前属于永久代 元空间和永久代都是用来存储Class信息 （包括class的Methed和Field等） 元空间和永久代均是方法区的实现，只是实现有所不同。 方法区是JVM的一种规范 jdk1.7之后位于方法区的字符串常量池，已被移动到了Java堆中 jdk1.8中元空间替代了永久代 解决了运行空间不足可能产生的异常

堆（Heap）

线程共享的堆 存储对象实例 可以处在物理上不连续的空间，逻辑连续即可，可扩展的

JVM存储角度

三大性能调优参数-Xms -Xmx -Xss含义

调整JVM，堆、线程，所占内存的大小

Java内存模型中堆和栈的区别

内存分配策略

堆和栈的区别

通过栈中的引用变量访问堆中的地址 栈存储堆中首地址（引用变量） 到其作用域之外后释放 堆，数组首地址、实例对象 占据的内存不会被释放。只有在没有引用变量之后才会被视为垃圾回收，不确定的时间被垃圾回收机制释放掉

元空间、堆、线程、独占部分间的联系-内存角度

不同jdk的intern()方法区别-jdk6 VS jkd6

重现jdk6永久代内存异常

切换到1.7、1.8

对比不同jdk的intern()

1.7

1.6

java jvm 打包

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