Java虚拟机体系结构概述(一)--《深入Java虚拟机》学习笔记

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Java虚拟机体系结构概述(一)
--《深入Java虚拟机》学习笔记

    Java虚拟机之所以称为“虚拟”,就是因为它仅仅是由一个规范来定义的抽象计算机。要运行某个Java程序,首先需要一个符合该规范的具体实现。下面主要讨论这个规范本身。

Java虚拟机是什么
   要理解Java虚拟机,你必须意识到,当你说“Java虚拟机”时,可能指的是如下三种不同的东西:

抽象规范  一个具体的实现  一个运行中的虚拟机实例

Java虚拟机抽象规范仅仅是个概念。该规范的具体实现,可能来自多个提供商,并存在多个平台上。它或者完全用软件实现,或者以硬件和软件相结合的方式来实现。当运行一个Java程序的同时,也就在运行了一个Java虚拟机实例。

Java虚拟机的生命周期
   一个运行时的Java虚拟机实例的天职就是:负责运行一个Java程序。当启动一个Java程序时,一个虚拟机实例也就诞生了。当该程序关闭推出,这个虚拟机实例也就随之消亡。每个Java程序都运行在于自己的Java虚拟机实例中。Java虚拟机实例通过调用某个初始类的main()方法来运行一个Java程序。而这个main()方法必须是public,static,返回值为void。main()方法作为该程序初始线程的起点,任何其他的线程都是由这个初始线程启动的。
   Java虚拟机内部有两种线程:守护线程和非守护线程。守护线程通常由虚拟机自己使用的,比如执行垃圾收集任务的线程。但是,Java程序也可以把它的创建的任何线程标记为守护线程。而Java程序中的初始线程,就是开始于main()的那个,是非守护线程。只要有非守护线程在运行,那么这个Java程序也在继续运行,只有该程序中所有的非守护线程都终止时,虚拟机实例将自动退出。

Java虚拟机的体系结构
  Java虚拟机的结构分为:类装载子系统,运行时数据区,执行引擎,本地方法接口。其中运行时数据区又分为:方法区,堆,Java栈,PC寄存器,本地方法栈。

类装载子系统
  Java虚拟机中,负责查找并装载类型的那部分称为类装载子系统。
  Java虚拟机有两种类装载器:启动类装载器和用户自定义类装载器。启动类装载器是Java虚拟机实现的一部分。用户自定义类装载器是Java程序的一部分。
  类装载器的动作: 装载---查找并装载类型的二进制数据 连接---执行验证,准备,以及解析(可选)
验证:确保被导入类型的正确性
准备:为类变量分配内存,并将其初始化为默认值
把类型中的符号引用换为直接引用 初始化---把类变量初始化为正确的初始值

方法区
  在Java虚拟机中,被装载类型的信息存储在一个逻辑上被称为方法区的内存中。当虚拟机装载某个类型时,它使用类装载器定位相应的class文件,然后读入这个class文件,然后将它传输到虚拟机中,紧接着虚拟机提取其中的类型信息,并将这些信息存储到方法区。该类型中的类(静态)变量同样也是存储在方法区中。方法区的大小不必固定,可以根据需要动态调整。方法区也可以被垃圾收集,因为虚拟机允许通过用户定义的类装载器来动态扩展Java程序,因此,一些类也会成为“不再引用”的类。 
  对于每个装载的类型,虚拟机都会在方法区中存储以下类型信息: 这个类型的全限定名。 这个类型的直接超类的全限定名(除非是java.lang.Object,无超类) 这个类型是类类型还是接口类型。 这个类型的访问修饰符(public,abstract ...) 任何直接超接口的全限定名的有序列表

除了上面列出的基本类型信息外,虚拟机还为每个被装载的类型存储以下信息 该类型的常量池 字段信息 方法信息 除了常量以外所有类(静态)变量 一个到类ClassLoader的引用 一个到Class类的引用

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