荐 Java Virtual Machine-First part(●----●)

对Java的理解

Note : 如果源码中出现有native非访问控制修饰符时，那么说明其调用了非java实现的代码库，此时可以通过该网站进行查阅native lib，由于oracle的jdk是部分闭源的，而openjdk是开源的，所以选择在openjdk看native lib

Overview

Extension

• 平台无关性：编译一次，到处运行
• GC ( Garbege Collection )：
• 语言特性：lambda表达式，反射，泛型：
• 面向对象：封装，继承，多态：
• 类库：
• 异常处理：

Compile once, run anywhere

• 利用javac对.java文件进行compile，之后产生.class文件。.class文件包含了??? 。之后我们可以通过javap，也就是jdk自带的反汇编器，来查看.class文件的内容。

  wong@MacBook-Pro Desktop % javap -c Test.class 
  Compiled from "Test.java"
  public class Test {
    public Test();
      Code:
         0: aload_0
         1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
         4: return
  
    public static void main(java.lang.String[]);
      Code:
         0: iconst_0
         1: istore_1
         2: iconst_0
         3: istore_2
         4: iinc          1, 1
         7: iinc          2, 1
        10: getstatic     #7                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
        13: iload_1
        14: invokevirtual #13                 // Method java/io/PrintStream.println:(I)V
        17: getstatic     #7                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
        20: iload_2
        21: invokevirtual #13                 // Method java/io/PrintStream.println:(I)V
        24: return
  }
  

  Java源码首先被编译成java字节码，再由不同平台的JVM进行解析。java语言在不同平台上运行不需要进行重新编译，java虚拟机在执行字节码的时候，再将字节码转换成平台对应的机器指令。

• JVM如何加载.class文件
  

  上图是JVM的架构图。

  • Class Loader : 依据特定格式，加载class文件到内存
  • Execution Engine : 对命令进行解析
  • Native Interface : 融合不同开发语言的原生库为java所用
  • Runtime Data Area : JVM内存空间结构模型

• Java反射机制是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的方法和属性；对于任意一个对象，都能够调用它的任意方法和属性；这种动态获取信息和动态调用对象方法的功能成为Java的反射机制

  Class rb = Class.forName("code1.Robot");
  		Robot r = (Robot)rb.newInstance();
  		System.out.println("Class name is " + rb.getName());
  		Method getHello = rb.getDeclaredMethod("throwHello", String.class);
  		getHello.setAccessible(true);
  		Object str = getHello.invoke(r, "Bob");
  		System.out.println("The name is " + str);
  		Field name = rb.getDeclaredField("name");
  		name.setAccessible(true);
  		name.set(r, "Obama");
  		Method sayHi = rb.getMethod("sayHi", String.class);
  		sayHi.invoke(r, "What");
  

• 类从编译到执行的过程

  • 编译器将.java源文件编译为.class字节码文件
  • ClassLoader将字节码转换为JVM中的Class对象
  • 而从字节码文件传入的数据格式是以byte[]形式传入的
  • 之后JVM通过Class对象实例化为Robot对象

• ClassLoader在Java中有着非常重要的地位。它主要工作在Class装载阶段，其主要作用是从系统外部获得Class字节码数据流。它是java的核心组件，所有的class都是由ClassLoader进行加载的，ClassLoader负责通过将Class文件里的字节码数据流装载进系统，然后交给Java虚拟机进行连接，初始化等操作。

  • BootStrapClassLoader : C++编写，加载核心库java.*
  • ExtClassLoader : Java编写, 加载扩展库javax.*
  • AppClassLoader : Java编写, 加载程序所在目录
  • 自定义ClassLoader : Java编写, 定制化加载

  public class MyClassLoader extends ClassLoader {
  
  	private String path;
  	
  	private String classLoaderName;
  	
  	public MyClassLoader(String path, String classLoaderName) {
  		
  		this.path = path;
  		this.classLoaderName = classLoaderName;
  	}
  	
  	// Find Class File
  	@SuppressWarnings("deprecation")
  	@Override
  	public Class findClass(String name) {
  		
  		byte[] b = loadClassData(name);
  		return defineClass(b, 0, b.length);
  	}
  
  	// Load Class File
  	private byte[] loadClassData(String name) {
  		name = path + name + ".class";
  		InputStream in = null;
  		ByteArrayOutputStream out = null;
  		try {
  			in = new FileInputStream(new File(name));
  			out = new ByteArrayOutputStream();
  			int i = 0;
  			while( (i = in.read()) != -1) {
  				out.write(i);
  			}
  		} catch (Exception e) {
  			// TODO: handle exception
  			e.printStackTrace();
  		} finally {
  			try {
  				out.close();
  			} catch (IOException e) {
  				// TODO Auto-generated catch block
  				e.printStackTrace();
  			}
  			try {
  				in.close();
  			} catch (IOException e) {
  				// TODO Auto-generated catch block
  				e.printStackTrace();
  			}
  		}
  		// TODO Auto-generated method stub
  		return out.toByteArray();
  	}
  }
  

  public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException {
  		MyClassLoader mc = new MyClassLoader("/Users/wong/", "wali.class");
  		Class c = mc.loadClass("Wali");
  		System.out.println(c.getClassLoader());
  		c.newInstance();
  	}
  

  • ASM & 字节码增强技术 & AOP的实现

• 类加载器的双亲委派机制

• 为何要使用双亲委派机制？因为避免同一个字节码文件加载多次，避免占用多余的内存空间

• 类的加载方式

  • 隐式加载：new
  • 显示加载：loadClass, forName等
  • loadClass与forName的区别：

GC (Garbage Collection)

酝酿中…

本文地址：https://blog.csdn.net/weixin_41741302/article/details/107335641