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Java虛擬機(jī)-創(chuàng)新互聯(lián)

內(nèi)存分配以及回收

Java虛擬機(jī)運(yùn)行時數(shù)據(jù)區(qū)，分為以下幾個模塊，包含所有線程共有的數(shù)據(jù)區(qū)和線程單獨(dú)享有的數(shù)據(jù)區(qū)。
Java虛擬機(jī)

為阿圖什等地區(qū)用戶提供了全套網(wǎng)頁設(shè)計制作服務(wù)，及阿圖什網(wǎng)站建設(shè)行業(yè)解決方案。主營業(yè)務(wù)為成都做網(wǎng)站、網(wǎng)站建設(shè)、外貿(mào)營銷網(wǎng)站建設(shè)、阿圖什網(wǎng)站設(shè)計，以傳統(tǒng)方式定制建設(shè)網(wǎng)站，并提供域名空間備案等一條龍服務(wù)，秉承以專業(yè)、用心的態(tài)度為用戶提供真誠的服務(wù)。我們深信只要達(dá)到每一位用戶的要求，就會得到認(rèn)可，從而選擇與我們長期合作。這樣，我們也可以走得更遠(yuǎn)！
  1. 程序計數(shù)器：字節(jié)碼行號，通過這個計數(shù)器來選取下一條需要執(zhí)行的指令，線程獨(dú)有。
  2. 虛擬機(jī)棧：線程私有。方法在執(zhí)行時會創(chuàng)建一個棧幀，用于存儲局部變量表等。局部變量表中存放了編譯器可知的基本數(shù)據(jù)類型、對象引用、returnAddress（指向了一條字節(jié)碼指令的地址）
  3. 本地方法棧：與虛擬機(jī)棧類似，只不過這個地方是為native方法服務(wù)。
  4. 堆：線程共用。存放對象實例。
  5. 方法區(qū)：線程共用。存儲已經(jīng)被虛擬機(jī)加載的類信息、常量、靜態(tài)變量等。
  6. 運(yùn)行時常量池：用于存放編譯期生成的字面量和符合引用。字面量就是我們所說的常量概念，如文本字符串、被聲明為final的常量值等。符號引用是一組符號來描述所引用的目標(biāo)，符號可以是任何形式的字面量，只要使用時能無歧義地定位到目標(biāo)即可，一般包括下面三類常量：類和接口的全限定名、字段的名稱和描述符、方法的名稱和描述符。

Java虛擬機(jī)
JVM通過根搜索算法來判定對象是否可以回收，一般對于不能從根（GC Roots）搜索到的對象是可以被回收的。
能夠被作為GC Roots對象有：虛擬機(jī)棧本地變量表中引用的對象（也就是正在調(diào)用的方法中引用的）；方法區(qū)中靜態(tài)屬性或常量引用的對象；本地方法棧引用的對象。

可以被回收的對象并不一定絕對被回收，JVM先做一次標(biāo)記和篩選，把那些覆蓋了finalize方法的對象篩選出來然后觸發(fā)finalize方法，如果在finalize方法中對象復(fù)活，則不回收，否則回收，且finalize方法僅會被觸發(fā)一次。

垃圾回收算法

  1. 標(biāo)記-清除：把標(biāo)記為待回收的對象空間清除，容易造成大量空間碎片；
  2. 復(fù)制算法：將內(nèi)存分為三個區(qū)域，一個較大的eden區(qū)和兩個較小的survivor區(qū)。每次GC都把存活的對象挪到其中一個servivor區(qū)，然后把eden全部清除。只對每次GC時存活對象較少時比較有效，適用于新生代；
  3. 標(biāo)記-整理：把標(biāo)記后存活的對象向一個方向移動，然后清除其它空間。比較適合老年代。

內(nèi)存分配與回收策略

  1. 對象默認(rèn)優(yōu)先分配在新生代；
  2. 大對象直接分配到老年代；
  3. 長期存活的對象轉(zhuǎn)移到老年代：虛擬機(jī)給每個對象定義一個對象年齡，沒發(fā)生一次minor GC，年齡就增加一次，超過默認(rèn)值之后就會進(jìn)入到老年代。
  4. 動態(tài)對象年齡判定：對象不一定是必須到了默認(rèn)年齡才能進(jìn)入老年代，如果一個eden區(qū)中所有相同年齡的對象大小綜合超過eden一半的空間，那么大于等于這個年齡的對象也會進(jìn)入老年代。

類文件結(jié)構(gòu)

class文件是二進(jìn)制組成的，class有兩種數(shù)據(jù)類型：無符號數(shù)和表。
無符號數(shù)是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型，其中u1表示1個字節(jié)、u2表示2個字節(jié)（一個字節(jié)8個bit，而4個bit可以表示1個16進(jìn)制的數(shù)，也就是說1個字節(jié)可以用2個16進(jìn)制數(shù)表示）；
表是由多個無符號數(shù)或其它表構(gòu)成的。
Java虛擬機(jī)

  1. magic是4個字節(jié)，也就是8個16進(jìn)制數(shù)，固定為CAFEBABE；后面分別是兩個版本號。
  2. 常量池：跟著版本號之后的就是常量池（字面量和符號引用）。由于無法確認(rèn)一個類中常量池有多少常量，所有先有一個值來標(biāo)志有多少個，然后再是常量具體信息。
  3. 訪問標(biāo)志：常量池之后跟著的是2個字節(jié)的訪問標(biāo)志。需要被標(biāo)志的內(nèi)容包括：是否public、是否final、是否abstract、是類或接口
  4. 訪問標(biāo)志之后是類索引（用于確定該類的全限定名）、父類索引（用于確定父類的全限定名）、接口所有集合（實現(xiàn)的接口可能不止一個）
  5. 字段表集合：描述接口或類中聲明的變量，包含類變量和實例變量。
  6. 方法表集合：描述類或接口中聲明的fangfa。
  7. 屬性表結(jié)合：
    code屬性：java方法體中的代碼經(jīng)javac編譯后會存儲在code屬性中（接口中方法或抽象方法沒有code屬性）
    Exceptions屬性：列舉出方法throws后面拋出的異常；
    其它各屬性不再一一列舉。

類加載機(jī)制

Java虛擬機(jī)
類加載的時機(jī)
主動引用的幾種情況才會加載（前提是此類沒有被加載過）

  1. new一個對象、引用類的static變量（final變量除外）、調(diào)用類的static方法；
  2. 對類進(jìn)行反射調(diào)用時；
  3. 初始化一個類時，如果父類沒有被初始化，則先初始化父類；
  4. 虛擬機(jī)啟動時，初始化包含main方法的那個類

被動引用不會觸發(fā)初始化

  1. 調(diào)用父類靜態(tài)方法，不會初始化子類；
  2. 通過數(shù)組定義引用類，不會觸發(fā)初始化；
  3. 引用靜態(tài)常量不會觸發(fā)。

加載過程

  1. 通過一個類全限定名獲取定義此類的二進(jìn)制字節(jié)流（一般是class文件）
  2. 將二進(jìn)制字節(jié)流轉(zhuǎn)化為方法區(qū)中的運(yùn)行時數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
  3. 在內(nèi)存（堆）中生成這個類的Class類的對象，作為方法區(qū)這個類的各個數(shù)據(jù)的訪問入口

連接過程

  1. 驗證階段：文件格式驗證（是否符合Class文件規(guī)范）、元數(shù)據(jù)驗證（是否符合java語法規(guī)范）、字節(jié)碼驗證（確保語義是符合邏輯的）、符合引用驗證。
  2. 準(zhǔn)備階段：正式為類變量分配內(nèi)存并設(shè)置初始值。
    有兩點(diǎn)需要注意：
    一，此處只為類變量分配內(nèi)存（static修飾的），不包含實例變量；
    二，設(shè)置的初始值是這個類型的0值，不是實際值（但被final修飾的賦的就是實際值）
  3. 解析階段：將符合引用替換為直接引用

初始化過程
初始化過程主要是執(zhí)行類構(gòu)造器方法

  1. 方法主要是手機(jī)所有類變量的賦值動作，和靜態(tài)語句塊（staic {}）;
  2. 虛擬機(jī)會保證方法在父類中先調(diào)用，這樣說明父類的static語句塊要比子類的static變量賦值操作先執(zhí)行，以下代碼中，字段B的值將會是2Java虛擬機(jī)
  3. 這也說明了一個問題：new一個對象時，靜態(tài)變量賦值和靜態(tài)語句塊會在類的構(gòu)造方法前執(zhí)行。

類加載器

  1. 比較兩個類對象是否相等，只有加載兩個類加載器的完全一樣，才有意義；
  2. 如果一個類加載器收到一個類加載請求，它首先會請求委派給父類加載器完成，父類無法完成時，子類加載器才進(jìn)行加載。

虛擬機(jī)字節(jié)碼執(zhí)行引擎

Java虛擬機(jī)
運(yùn)行時棧幀結(jié)構(gòu)

  1. 局部變量表：存放方法參數(shù)和局部變量。每個變量以slot為單位，slot可以復(fù)用Java虛擬機(jī)注意，如果沒有int a = 0這一行代碼，placeholder是不會被回收的，因為如果不加這行代碼，就沒有任何對局部變量表的讀寫操作，這個slot就不會被占用。
  2. 操作數(shù)棧：方法執(zhí)行過程中，會有各種字節(jié)碼出棧入棧
  3. 動態(tài)鏈接：一部分符合引用在類加載時轉(zhuǎn)化為直接引用，這是靜態(tài)機(jī)械；而一部分則是運(yùn)行時轉(zhuǎn)化為直接應(yīng)用，這叫動態(tài)鏈接

方法調(diào)用和分派

  1. 所有的方法在Class文件中都是一個符合引用，而一部分方法在類加載時就直接解析為直接引用。這種方法必須是“編譯時已知，運(yùn)行時不可變”，就是靜態(tài)方法和私有方法兩大類
  2. 靜態(tài)分派：依賴靜態(tài)類型來定位方法執(zhí)行版本稱為靜態(tài)分派，典型應(yīng)用是重載。Java虛擬機(jī)
    Human是靜態(tài)類型，后面的Man和Women則是實際類型。
    靜態(tài)類型在編譯器可知，而動態(tài)類型則是在運(yùn)行時才能知道。
  3. 動態(tài)分派：運(yùn)行期間根據(jù)實際類型來確定方法執(zhí)行版本，典型應(yīng)用是覆蓋。Java虛擬機(jī)
    結(jié)果是
    Java虛擬機(jī)

內(nèi)存模型及線程安全

Java虛擬機(jī)
JMM規(guī)定所有內(nèi)存都存儲于主內(nèi)存中，每條線程還有自己的工作內(nèi)存。
變量的讀取、賦值操作必須在工作內(nèi)存中進(jìn)行。
內(nèi)存直接的交互操作，主要有以下8種操作：
Java虛擬機(jī)
Java虛擬機(jī)
8種操作需要滿足以下規(guī)則
Java虛擬機(jī)

volatile關(guān)鍵字

  1. volatile關(guān)鍵字保證了變量的所有線程的可見性，但并非是線程安全的。
    兩種情況下是線程不安全的：
    一，變量依賴于自身（比如i++之類的）
    二，變量依賴于其它變量（比如i=a+3）
  2. volatile禁止語義重排序
  3. volatile的具體實現(xiàn)
    Java虛擬機(jī)

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新聞名稱：Java虛擬機(jī)-創(chuàng)新互聯(lián)
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