1.2019年周阳老师JVM·第一部分

JVM架构图

常见的虚拟机面试题：主要是考淘宝的大神周志明写的那本书

JVM体系结构概述

扩展：JNI–java调用底层硬件，android还在用。

对于这张图，做一个知识链接，runtimeException是从运行时数据区抛出来的。

类装载器

方法区：放类的描述信息，就是放模板的地方。
classLoader有多种（粗说三个，细说四个，下面介绍）。类装载器之前是class（小写），装载之后是Class。也就是下面这个类。

特定的文件标示是java的图标：cafe babe

类加载器都有哪些？

系统自带的类，比如object，打印类加载器是null，实际上自带的类是被bootstrap classload加载的，但是你打印不出来。bootstrapclassloader是顶级的类加载器，不再有父类了。所有你一安装jdk就能用的，都是由bootstapclassloader加载。是安装路径lib目录下的rt.jar，也就是runtime.jar，运行时需要的jar包。可以打开rt.jar看一下，如下：


如果是自己编写的类，走的是appclassloader这个加载器。
扩展类加载器extentionclassloader，加载的是javax开头的包：


怎么理解呢？rt.jar中装载的是基础功能，ext文件夹下的jar包是扩展功能（如上图）。

刚才appclassloader前面有个类前缀（上2图），这个类是jvm相关调用的入口程序。
可以根据类加载器的继承关系，打印出下图中的内容。



根据这个实验我们可以看出类加载器是有继承关系的。
可以关注的是classloader是一个抽象类，必须被继承，如下：

就是通过这个抽象类来自定义类加载器。

双亲委派机制

类加载的考点：有哪几种类加载器？什么是classloader类加载器的双亲委派机制？沙箱安全机制？
双亲委派机制：我爸是李刚，有事找我爹！根据类加载器的继承结构，找一个类先从爷爷辈类加载器（bootstrapclassloader）往下找，一直找到孙子辈。也就是下图：

找到最下方找不到就会报错：class not found exception。
如果出现包名+类名与java自带的重合，如下图，会发生什么事呢？

结果是会运行失败：

个人理解：就因为双亲委派机制，在bootstrapclassloader类加载器这一层，就找到了String这个类，并进行了加载，但是jdk自带的String类，并没有main函数，所以出现了上图的报错。双亲委派机制就是往上捅！

也就是为了用户写的代码，不污染原厂自带的代码，提供了双亲委派机制来保证沙箱安全。保证大家使用不同的类加载器加载的String都是同一个。先找到，先使用，后面的不考虑。

执行引擎没啥好说，加载完了就执行就ok了。

本地接口

我们平时所说的堆栈，指的是java栈（new出来的对象的引用放于此），而不是本地方法栈。
以线程Thread的start类引入：java的多线程是跟操作系统有关系（进程和线程是操作系统的概念）。

实际上底层是调用的start0这个方法。
这里补充一下线程的6种状态：
Java中的线程的状态分为6种。

• 初始(NEW)：新创建了一个线程对象，但还没有调用start()方法。
• 运行(RUNNABLE)：Java线程中将就绪（ready）和运行中（running）两种状态笼统的成为“运行”。
  线程对象创建后，其他线程(比如main线程）调用了该对象的start()方法。该状态的线程位于可运行线程池中，等待被线程调度选中，获取cpu 的使用权，此时处于就绪状态（ready）。就绪状态的线程在获得cpu 时间片后变为运行中状态（running）。
• 阻塞(BLOCKED)：表线程阻塞于锁。
• 等待(WAITING)：进入该状态的线程需要等待其他线程做出一些特定动作（通知或中断）。
• 超时等待(TIME_WAITING)：该状态不同于WAITING，它可以在指定的时间内自行返回。
• 终止(TERMINATED)：表示该线程已经执行完毕。
  知识链接：http://www.zhiliaotang.net/jishujiaoliu/java/249.html
  如果一个线程启动2次，则会报错。如下：
  
  因为源码里面线程的状态不对，在启动的时候就会抛出异常：
  
  关注一下start0方法：native修饰，只有方法声明，没有方法的实现。
  
  用native修饰的方法，调用的事操作系统的函数或者c语言函数库的功能，不是java本身的功能。
  如果是native方法就放在native栈（native方法专用）里面，因为他不是java具体实现的方法，不应该放在方法栈。
  
  native方法的具体实现交给了底层的第三方函数库。这是早期java调用c留的一种接口。
  总结：
  

pc寄存器

register：寄存器，CPU里的一小块空间。
pc寄存器就是一个指针，指着这个方法运行完了之后，下一个方法是谁。

pc寄存器：线程私有，内存占用很少，几乎不存在垃圾回收。

小总结

为什么要有双亲委派机制：因为要沙箱安全，保证调用的基础的类都是同一个。保护原生类，防止被污染。