JVM知识点梳理
JVM是JavaVirtualMachine(Java虚拟机)的缩写,JVM是一种用于计算设备的规范,它是一个虚构出来的计算机,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。Java虚拟机包括一套字节码指令集、一组寄存器、一个栈、一个垃圾回收堆和一个存储方法域。JVM屏蔽了与具体操作系统平台相关的信息,使Java程序只需生成在Java虚拟机上运行的目标代码(字节码),就可以在多种平台上不加修改地运行。JVM在执行字节码时,实际上最终还是把字节码解释成具体平台上的机器指令执行。
JVM组成部分
如上面的架构图所示,JVM分为三个主要子系统:
ClassLoader子系统运行时数据区执行引擎ClassLoader子系统
Java的动态类加载功能由ClassLoader子系统处理。它加载,链接。并在运行时(而非编译时)首次引用类似初始化类文件。
加载
类将由此组件加载。BootStrapClassLoader,扩展ClassLoader和ApplicationClassLoader是有助于实现该目标的三个ClassLoader。
BootStrapClassLoader:负责从引导类路径中加载类,仅用于rt.jar。最高优先级将给予此加载程序。扩展ClassLoader:负责加载ext文件夹(jre\lib)内的类。ApplicationClassLoader:负责加载应用程序级别的类路径,提到的环境变量路径等。连结
验证:字节码验证程序将验证生成的字节码是否正确,如果验证失败,我们将收到验证错误。准备:将为所有静态变量分配内存并为其分配默认值。解决:将所有符号内存引用替换为“方法区域”中的原始引用。初始化
这是ClassLoading的最后阶段;在此,所有静态变量将被分配原始值,并且将执行静态块。
运行时数据区
运行时数据区分为五个主要部分:
1、方法区域:所有类级别的数据(包括静态变量)都将存储在此处。每个JVM只有一个方法区域,它是共享资源。
2、堆区:所有对象及其对应的实例变量和数组将存储在此处。每个JVM还有一个堆区。由于“方法”和“堆”区域共享多个线程的内存,因此存储的数据不是线程安全的。
3、堆栈区:对于每个线程,将创建一个单独的运行时堆栈。对于每个方法调用,将在堆栈存储器中创建一个条目,称为堆栈帧。所有局部变量都将在堆栈存储器中创建。堆栈区域不是共享资源,因此是线程安全的。堆栈框架分为三个子实体:
局部变量数组——与该方法有关,涉及多少局部变量,并且相应的值将存储在此处。操作数堆栈——如果需要执行任何中间操作,则操作数堆栈充当执行该操作的运行时工作区。帧数据——与该方法相对应的所有符号都存储在此处。在任何例外情况下,捕获块信息将保留在帧数据中。4、PC寄存器:每个线程将具有单独的PC寄存器,以在执行指令后保存当前执行指令的地址,PC寄存器将用下一条指令进行更新。
5、本机方法堆栈:本机方法堆栈保存本机方法信息。对于每个线程,将创建一个单独的本机方法堆栈。
执行引擎
分配给运行时数据区的字节码将由执行引擎执行。执行引擎读取字节码并逐段执行。
1、解释器:解释器解释字节码的速度较快,但执行速度较慢。解释器的缺点是,当多次调用一种方法时,每次都需要新的解释。
2、JIT编译器:JIT编译器消除了解释器的缺点。执行引擎将使用解释器的帮助来转换字节码,但是当发现重复的代码时,它将使用JIT编译器,该编译器将编译整个字节码并将其更改为本地代码。此本地代码将直接用于重复的方法调用,从而提高系统的性能。
中间代码生成器——产生中间代码代码优化器——负责优化上面生成的中间代码目标代码生成器——负责生成机器代码或本机代码Profiler——一个特殊的组件,负责查找热点,即是否多次调用该方法。3、垃圾收集器:收集并删除未引用的对象。垃圾回收可以通过调用触发System.gc(),但不能保证执行。JVM的垃圾收集收集创建的对象。
相信看到这里,大家对多线程应该有了基本的认识,那接下来咱们一起来看相应的学习路线。
JVM学习路线
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