JVM体系结构

JVM体系结构

ClassLoader

将Class加载到内存

结构

  • BootstrapClassLoader:加载Java核心库(JAVA_HOME/jre/lib),唯一一个使用本地代码编写的加载器
  • ExtensionClassLoader:加载扩展库(JAVA_HOME/jre/lib/ext和系统参数java.ext.dirs指定的目录),它的父加载器是null(因为BootstrapClassLoader是使用C++实现的,没有对应的java类)
  • SystemClassLoader:加载应用类的类文件(Classpath下的类文件)
  • UserDefineClassLoader:加载用户定义的类文件,可以从网络或者数据库中加载类文件,实现类文件加密解密,动态地创建符合应用特殊需要的定制化类等
ClassLoader.png

双亲委派机制

加载器在接收到加载类的请求时,首先检查自己的缓存,确认类是否已被加载,如果没有加载,则将请求委托给父加载器,依次递归,如果父加载器完成加载,则成功返回,否则才自己去加载

protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve) throws ClassNotFoundException
{
  // 检查类是否已被加载
  Class c = findLoadedClass(name);
  if (c == null) {                
    try {
      if (parent != null) {
        // 委托父类去加载
        c = parent.loadClass(name, false);
      } else {
        // parent为空,代表父类是BootstrapClassLoader
        c = findBootstrapClassOrNull(name);
      }
    } catch (ClassNotFoundException e) {
      // ClassNotFoundException thrown if class not found
      // from the non-null parent class loader
    }

    if (c == null) {
      // 父类没有加载,才自己去加载
      c = findClass(name);
    }
  }

  if (resolve) {
    resolveClass(c);
  }
  return c;
}

意义:避免重复加载,避免安全因素(如果不采用这种机制,那么系统核心的类就可以被随意替换)

** 不同类加载器加载的类不是相同类型:在Java中,一个类的全名(包名+类名)作为其标识,但在JVM中,一个类用其全名+类加载器作为唯一标识,不同类加载器加载的类置于不同的命名空间中**

线程上下文类加载器

双亲委派模式不能解决全部的加载问题。
Java提供了很多服务提供者接口(Service Provider Interface,SPI),常见的有JDBC、JNDI、JAXP等。这些SPI接口由Java核心库提供(通过BootstrapClassLoader加载),而它们的实现由第三方库提供(通过SystemClassLoader加载)。但很多时候,SPI接口需要加载具体的实现类,如 JAXP 中的javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory类中的newInstance()方法用来生成一个新的DocumentBuilderFactory的实例。这里的实例的真正的类是继承自 javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory,由 SPI 的实现所提供的。如在 Apache Xerces 中,实现的类是 org.apache.xerces.jaxp.DocumentBuilderFactoryImpl。问题是BootstrapClassLoader是无法找到 SPI 的实现类的,因为它只加载 Java 的核心库。它也不能代理给SystemClassLoader,因为它是SystemClassLoader的祖先类。

而线程上下文类加载器就是解决这个问题,如果不做任何的设置,Java的线程的上下文类加载器默认就是SystemClassLoader。在SPI接口的代码中使用线程上下文类加载器,就可以成功的加载到SPI实现的类。

使用线程上下文加载器,要注意保证多个需要通信的线程间的类加载器应该是同一个,防止因为不同的类加载器导致类型转换异常(ClassCastException)。

运行时区域

运行时区域

Method Area

已加载的类信息(类结构、方法、字段、静态变量)
常量池:字符串、整形(-127-128)
一般称为Permanent Generation

线程执行

每个线程都有一个PC Register、JVM Stack、Native Method Stack
PC Register:下一条要执行的指令的地址
JVM Stack:包含一系列的Stack Frame,每次方法调用都会创建一个Frame并压栈,每个栈帧都对应一个被调用的方法(使用递归容易让栈溢出,通过-Xss设置栈大小)。同时那些方法内的局部变量,也是在这里创建


Stack Frame

Heap

Heap

存放实例对象和数组
分成Young、Tenured、Permanent三个不同区域,其中Young又分成Eden和两个相同大小的Survivor:From、To
为什么要分代:不同对象的生命周期是不一样的,采用不同的收集算法,可以提高回收效率

例子

public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    public Test2 t2 = new Test2(); 
    //JVM将Test2类信息加载到方法区,new Test2()实例保存在堆区,Test2引用保存在栈区
  }
}

参考

http://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se7/jvms7.pdf
http://blog.csdn.net/zhoudaxia/article/details/35897057
http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-classloader/

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 204,793评论 6 478
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 87,567评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 151,342评论 0 338
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,825评论 1 277
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,814评论 5 368
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,680评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,033评论 3 399
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,687评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 42,175评论 1 300
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,668评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,775评论 1 332
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,419评论 4 321
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,020评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,978评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,206评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,092评论 2 351
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,510评论 2 343

推荐阅读更多精彩内容

  • Android 自定义View的各种姿势1 Activity的显示之ViewRootImpl详解 Activity...
    passiontim阅读 171,455评论 25 707
  • 一、JVM体系结构 JVM体系结构分为4部分 类加载器、执行引擎、内存区、本地方法调用 1. 类...
    onlinemf阅读 384评论 0 1
  • 从三月份找实习到现在,面了一些公司,挂了不少,但最终还是拿到小米、百度、阿里、京东、新浪、CVTE、乐视家的研发岗...
    时芥蓝阅读 42,182评论 11 349
  • 人长长以为自己长情 以为自己恋旧 呵呵 只是现在过得不好罢了
    励志名句阅读 295评论 0 0
  • 经常会接到一些电话,360手机软件会提示此号码为诈骗电话。于是我在想,为什么会有这么多的诈骗电话?是骗子太多,还是...
    汀然Amily阅读 1,363评论 0 1