JAVA虚拟机工作原理.ppt

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1、JVM工作原理课程组：雷卷小邪九穆版本：第一版2009年达到的目标知道Java虚拟机的生存周期知道JVM的体系结构知道JVM体系结构中的各个部分能对JVM有个大致清晰的了解内容JVM的生命周期JVM的体系结构JVM类加载器JVM执行引擎JVM运行时数据区JVM垃圾回收问题JVM的生命周期一、首先分析两个概念JVM实例和JVM执行引擎实例（1）JVM实例对应了一个独立运行的java程序它是进程级别（2）JVM执行引擎实例则对应了属于用户运行程序的线程它是线程级别的JVM的生命周期二、JVM的生命周期（1）JVM实例的诞生当启动一个Java程序时，一个JVM实例就产生了，任何一个拥有public

2、staticvoidmain(String[]args)函数的class都可以作为JVM实例运行的起点（2）JVM实例的运行main()作为该程序初始线程的起点，任何其他线程均由该线程启动。JVM内部有两种线程：守护线程和非守护线程，main()属于非守护线程，守护线程通常由JVM自己使用，java程序也可以标明自己创建的线程是守护线程。（3）JVM实例的消亡当程序中的所有非守护线程都终止时，JVM才退出；若安全管理器允许，程序也可以使用Runtime类或者System.exit()来退出。内容JVM的生命周期JVM的体系结构JVM类加载器JVM执行引擎JVM运行时数据区JVM垃圾回收问题J

3、VM的体系结构JVM的体系结构一、JVM的内部体系结构分为三部分，（1）类装载器（ClassLoader）子系统作用:用来装载.class文件（2）执行引擎作用:执行字节码，或者执行本地方法（3）运行时数据区方法区，堆，java栈，PC寄存器，本地方法栈内容JVM的生命周期JVM的体系结构JVM类加载器JVM执行引擎JVM运行时数据区JVM垃圾回收问题JVM的体系结构之类加载器一、JVM将整个类加载过程划分为了三个步骤：（1）装载装载过程负责找到二进制字节码并加载至JVM中，JVM通过类名、类所在的包名通过ClassLoader来完成类的加载，同样，也采用以上三个元素来标识一个被加载了的类：

4、类名+包名+ClassLoader实例ID。（2）链接链接过程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、类。在完成了校验后，JVM初始化类中的静态变量，并将其值赋为默认值。最后一步为对类中的所有属性、方法进行验证，以确保其需要调用的属性、方法存在，以及具备应的权限（例如public、private域权限等），会造成NoSuchMethodError、NoSuchFieldError等错误信息。（3）初始化初始化过程即为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，在四种情况下初始化过程会被触发执行：调用了new；反射调用了类中的方法；子类调

5、用了初始化；JVM启动过程中指定的初始化类。JVM的体系结构之类加载器JVM的体系结构之类加载器一、JVM两种类装载器包括：启动类装载器和用户自定义类装载器，启动类装载器是JVM实现的一部分，用户自定义类装载器则是Java程序的一部分，必须是ClassLoader类的子类。二、主要分为以下几类：(1)BootstrapClassLoader这是JVM的根ClassLoader，它是用C++实现的，JVM启动时初始化此ClassLoader，并由此ClassLoader完成$JAVA_HOME中jre/lib/rt.jar（SunJDK的实现）中所有class文件的加载，这个jar中包含了ja

6、va规范定义的所有接口以及实现。(2)ExtensionClassLoaderJVM用此classloader来加载扩展功能的一些jar包(3)SystemClassLoaderJVM用此classloader来加载启动参数中指定的Classpath中的jar包以及目录，在SunJDK中ClassLoader对应的类名为AppClassLoader。(4)User-DefinedClassLoaderUser-DefinedClassLoader是Java开发人员继承ClassLoader抽象类自行实现的ClassLoader，基于自定义的ClassLoader可用于加载非Classpath

7、中的jar以及目录JVM的体系结构之类加载器三、ClassLoader抽象类提供了几个关键的方法：（1）loadClass此方法负责加载指定名字的类，ClassLoader的实现方法为先从已经加载的类中寻找，如没有则继续从parentClassLoader中寻找，如仍然没找到，则从SystemClassLoader中寻找，最后再调用findClass方法来寻找，如要改变类的加载顺序，则可覆盖此方法（2）fin