Java review--JVM

一、为什么使用虚拟机？

　　Java的工作原理是这样的，通过IDE，在源码中定义不同的类，通过调用类的方法来访问系统资源，把源文件编译生成一种二进制中间码，存储到class文件中，通过运行与操作系统平台对应的虚拟机来运行class文件，执行编译后的字节码，调用class文件中实现的方法来满足程序中的Java API调用。

　　虚拟机（Java Virtual Machine）的出现主要是为了解决Java跨平台特性的。

二、JVM与Java技术体系的关系

　　Java技术体系包含Java程序设计语言、各种硬件平台Java虚拟机、Class文件格式、JavaAPI类库、来自商业机构和开源社区的第三方Java类库。

　　JDK（Java Develpment Kit）包含Java程序设计语言、Java虚拟机、JavaAPI类库，是支持Java程序开发最小的环境。

　　JRE（Java Runtime Environment）包含Java SE API子集和Java虚拟机，是支持Java程序运行的标准环境。

三、JVM的虚拟内存划分

　　由图中可以看出，JVM主要包括这几个部分：类的加载，内存空间的分配，垃圾回收。

1.类加载器

虚拟机类加载机制

　　把Class文件加载到内存，并对数据进行校验，转换解析和初始化，最终形成可被虚拟机直接使用的Java类型。

　　加载器包含根类记载器（Bootstrap）、扩展类加载器(Extension)、系统类加载器(System)、用户自定义类加载器四种。类加载机制主要用到了全盘负责、宗亲委派、缓存机制。下面主要介绍一下宗亲委派原则。

例如：

loader2——(委派)——>loader1——(委派)——>系统类加载器——(委派)——>扩展类加载器——(委派)——>根类加载器，

如果根类加载器和扩展类加载器不能加载，则系统类加载器加载，加载成功将  

Smaple引用——(传给)——>loader1——(传给)——>loader2;

如果系统类加载器也不能加载，则loader1尝试加载，不可以就loader2尝试加载，依然加载不成功，就报ClassNotFoundException异常。

类的加载生命周期

　　类从被加载到虚拟机内存，到卸载出内存，整个生命周期如下：

加载：

　　查找并加载类的二进制程序

连接：

　　验证：确保被加载类的正确性和安全性。

　　准备：正式为类变量分配内存并设置初始值，变量使用的内存在方法区分配。

　　解析：把类中的符号引用转换为直接引用。

初始化：

1.创建类实例;

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（Class.forName("com.shengsiyuan.Test")）；

5.初始化一个类的子类;

6. Java虚拟机启动时被标明为启动类的类。

卸载：

　　虚拟机的生命周期进行中，始终不会被卸载。

2.内存空间的分配

程序计数器：

　　当前线程执行的字节码的行号指示器。

　　线程执行Java方法：计数器为虚拟机字节码指令地址。

　　线程执行Native方法：计数器为空。

Java虚拟机栈：

　　描述Java方法执行的内存模型。

　　抛出异常：

　　　StackOverflowError:线程请求栈的深度>允许

　　　OutOfMemoryError:扩展到无法申请内存

Java本地方法栈：

　　描述Native方法执行的内存模型。

堆：
　　内存中最大。所有的对象实例以及数组都要在堆上分配。

方法区：

　　虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译后的代码等数据。

运行时常量池：

　　存放编译生成的各种字面量和符号引用，这部分内容将在类加载后进入方法区的运行时常量池中存放。

3.垃圾回收（Garbage Collection）

哪些内存需要回收？

　　因为程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈3个区域随线程而灭，栈中的栈帧随着方法的进入和退出而有条不紊的执行出栈和进栈。每个栈帧分配多少内存基本确定。内存的分配和回收都有一定的确定性，线程消亡后就自然回收了，所以不需要专门去回收。然而堆和方法区创建对象，方法啥的都是动态的，大小不一定。垃圾回收更加关注这部分的内存。

什么时候回收？

如何回收？

用什么收集器回收？

四、JVM性能优化

未完待续~~~