JVM原理

描述一下JVM加载class文件的原理机制?

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资料参考:

多谢 samuschen 的资料贡献

http://samuschen.iteye.com/blog/1119539

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JVM 原理解释

JVM 全称是Java Virtual Machine ，Java 虚拟机，这个JVM 你是看不到的，它存在内存中。我们知道计算机的基本构成是：运算器、控制器、存储器、输入和输出设备，那这个JVM 也是有这成套的元素，运算器是当然是交给硬件CPU 还处理了，只是为了适应“一次编译，随处运行”的情况，需要做一个翻译动作，于是就用了JVM 自己的命令集，JVM 的命令集则是可以到处运行的，因为JVM 做了翻译，根据不同的CPU ，翻译成不同的机器语言。

  JVM 是一个内存中的虚拟机，那它的存储就是内存了，我们写的所有类、常量、变量、方法都在内存中。

 

JVM 的组成部分

Class Loader 类加载器

类加载器的作用是加载类文件(.class)到内存，Class Loader 加载的class 文件是有格式要求。

类加载的最终产品是位于运行时数据区的堆区的Class对象。

Class对象封装了类在方法区内部的数据结构。

 

并且向JAVA程序提供了访问类在方法区内的数据结构。

 

JVM加载class文件的原理机制

1.Java中的所有类，必须被装载到jvm中才能运行，这个装载工作是由jvm中的类装载器完成的,类装载器所做的工作实质是把类文件从硬盘读取到内存中

2.java中的类大致分为三种：
    1.系统类
    2.扩展类
    3.由程序员自定义的类

3.类装载方式，有两种
    1.隐式装载， 程序在运行过程中当碰到通过new 等方式生成对象时，隐式调用类装载器加载对应的类到jvm中，
    2.显式装载， 通过class.forname()等方法，显式加载需要的类
  隐式加载与显式加载的区别：
    两者本质是一样?，

4.类加载的动态性体现
    一个应用程序总是由n多个类组成，Java程序启动时，并不是一次把所有的类全部加载后再
运行，它总是先把保证程序运行的基础类一次性加载到jvm中，其它类等到jvm用到的时候再加载，这样的好处是节省了内存的开销，因为java最早就是为嵌入式系统而设计的，内存宝贵，这是一种可以理解的机制，而用到时再加载这也是java动态性的一种体现

5．java类装载器
    Java中的类装载器实质上也是类，功能是把类载入jvm中，值得注意的是jvm的类装载器并不是一个，而是三个，层次结构如下：
      Bootstrap Loader  - 负责加载系统类
            |
          - - ExtClassLoader  - 负责加载扩展类
                          |
                      - - AppClassLoader  - 负责加载应用类
        为什么要有三个类加载器，一方面是分工，各自负责各自的区块，另一方面为了实现委托模型，下面会谈到该模型

6. 类加载器之间是如何协调工作的
      前面说了，java中有三个类加载器，问题就来了，碰到一个类需要加载时，它们之间是如何协调工作的，即java是如何区分一个类该由哪个类加载器来完成呢。
在这里java采用了委托模型机制，这个机制简单来讲，就是“类装载器有载入类的需求时，会先请示其Parent使用其搜索路径帮忙载入，如果Parent 找不到,那么才由自己依照自己的搜索路径搜索类”，注意喔，这句话具有递归性