什么是JVM虚拟机?
一 JVM体系结构概述
负责加载class文件,class在文件开头有特定的文件标识,并且ClassLoader只负责class文件的加载,至于它是否可以运行,则有Execution Engine决定.
1.2 三种类加载器
启动类加载器(Bootstrap)
(C++语言,
Object类 负责加载%JAVA_HOME%\bin目录下的所有jar包,或者是-Xbootclasspath参数指定的路径
)拓展类加载器(Extension)
(java语言,
负责加载%JAVA_HOME%\bin\ext目录下的所有jar包,或者是java.ext.dirs参数指定的路径
)应用程序类加载器(App)
(Java,
系统类加载器,加载当前应用的classpath的所有类(存放 main函数的类)
)
启动类加载器(Bootstrap)的子类是拓展类加载器(Extension)
拓展类加载器(Extension) 的子类是应用程序类加载器(App)
1.3双亲委派机制
双亲委派机制得工作过程:
1-类加载器收到类加载的请求;
2-把这个请求委托给父加载器去完成,一直向上委托,直到启动类加载器;
3-启动器加载器检查能不能加载(使用findClass()方法),能就加载(结束);否则,抛出异常,通知子加载器进行加载。
4-重复步骤三
1.4双亲委派机制说明
接下来举个例子:
大家所熟知的Object类,直接告诉大家,Object默认情况下是启动类加载器进行加载的。假设我也自定义一个Object,并且制定加载器为自定义加载器。现在你会发现自定义的Object可以正常编译,但是永远无法被加载运行。
这是因为申请自定义Object加载时,总是启动类加载器,而不是自定义加载器,也不会是其他的加载器。
人和事物都有缺陷,双亲委派机制也不例外,三次得到破坏:
1-jdk1.2之间,用户直接去调用loadClass()方法;不能保证双亲委派机制的基本规则。后改成findClass()方法。
2-双亲委派机制的自我缺陷,使用了线程上下文类加载器。这种行为打破了双亲委派机制模型的层次关系来逆向使用类加载器,实际上违背了双亲委派机制的一般性原则。
3-用户对程序动态性的追求而导致的。例如鼠标,键盘灯热部署。
1.5沙箱安全机制
组成沙箱的基本组件:
字节码校验器(bytecode verifier):确保Java类文件遵循Java语言规范。这样可以帮助Java程序实现内存保护。但并不是所有的类文件都会经过字节码校验,比如核心类。
类装载器(class loader):其中类装载器在3个方面对Java沙箱起作用 它防止恶意代码去干涉善意的代码; 它守护了被信任的类库边界; 它将代码归入保护域,确定了代码可以进行哪些操作。
1.6 本地方法栈
Java语言本身不能对操作系统底层进行访问和操作,但是可以通过JNI接口调用其他语言来实现对底层的访问。
1.7PC寄存器
每个线程都有一个程序计数器,是线程私有的,就是一个指针,指向方法区中的方法字节码(
用来存储指向下一条指令的地址,也即将要执行的指令代码
),由执行引擎读取下一条指令,是一个非常小的内存空间,几乎可以忽略不记。
记录着方法之间的调用关系
1.8Heap堆
一个JVM实例只存在一个堆内存,堆内存的大小是可以调节的。类加载器读取了类文件后,需要把类、方法、常变量放到堆内存中,保存所有引用类型的真实信息,以方便执行器执行。
新生区
新生区是类的诞生、成长、消亡的区域,一个类在这里产生,应用,最后被垃圾回收器收集,结束生命。新生区又分为两部分: 伊甸区(Eden space)和幸存者区(Survivor pace) ,所有的类都是在伊甸区被new出来的。幸存区有两个: 0区(Survivor 0 space)和1区(Survivor 1 space)。当伊甸园的空间用完时,程序又需要创建对象,JVM的垃圾回收器将对伊甸园区进行垃圾回收(Minor GC),将伊甸园区中的不再被其他对象所引用的对象进行销毁。然后将伊甸园中的剩余对象移动到幸存0区.若幸存0区也满了,再对该区进行垃圾回收,然后移动到1区。那如果1区也满了呢?再移动到养老区。若养老区也满了,那么这个时候将产生MajorGC(FullGC),进行养老区的内存清理。若养老区执行了Full GC之后发现依然无法进行对象的保存,就会产生OOM异常“OutOfMemoryError”。
如果出现java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space异常,说明Java虚拟机的堆内存不够。原因有二:
(1)Java虚拟机的堆内存设置不够,可以通过参数-Xms、-Xmx来调整。
(2)代码中创建了大量大对象,并且长时间不能被垃圾收集器收集(存在被引用)。
如有错误,请指正!!!