JVM读书总结

切入点-Hellow word

学习中知识点很多逐个记概念很容易忘记，要找到切入点通过这个切入点生根，然后形成知识树或叫知识体系，在从知识体系上延伸出很多的知识点，前后依赖。这样就很容及记住某个知识点的来龙去脉。jvm的脉络梳理需要找到一个切入点，然后将所有的知识点串联起来。

刚学习java的时候，老师通过txt写一段经典的程序Hellow word，经过了几个步骤，安装jdk、打开记事本编写一段hellow word代码保存为Test.java、然后cmd 运行javac Test.java、再运行 java Test、然后控制台就输出了这段Hellow word。

以上虽然是一段最简单的程序，但是对于java来说却经历了最全的几个重要阶段；

1. 编码阶段

   源码编写阶段，主要用到了jdk（Java Development Kit）中封装好的api方法。

2. 编译阶段

   本阶段也称之为前端编译阶段，将编写好的java源文件编译成.class字节码，主要用到jdk中的javac编译器。

3. 执行阶段

   执行阶段主要是靠jre（Java Runtime Environment）java运行时环境。jre分为bin、lib两个目录，bin认为就是jvm，lib是.class后缀的基本类库。在运行我们的.class文件时需要依赖的。那么执行阶段就是jvm的重头戏。

   那么执行阶段jvm都做的哪些事情，首先jvm需要将编译好的.class字节码，加载到运行时数据区，再通过执行引擎执行。

通过以上三个阶段就能解决java第一个特性，Write Once，Run Anywhere。如图；

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通过上面描述的Hellow word 就已经将这本书讲到的jvm的核心知识点基本上都很清楚的（黑色加粗字体）罗列出来了，为什么把jdk和jre也标记出来的原因是有些牛逼（无脑）面试官会问，比如两个的区别。通过一个示例的切入点整理出了jvm的知识体系枝干，按照顺序整理。

• 前端编译阶段：虽然不属于jvm负责的事，但是本书里面也详细提到了（第10章 前端编译与优化），所以接下来也总结一下。

• .class字节码：class字节码生成也不属于jvm的事，归jdk的javac编译器。本书也详细提到了（第6章 类文件结构），所以。

• .class字节码加载：这个属于jvm的活，（第7章 虚拟机类加载机制）以及（第9章 类加载及执行子系统的案例与事件），讲了一些有名的容器用到了类加载。

• 运行时数据区：纯jvm的活，也是面试重点。（第2章 内存区域与内存溢出）

• 自动内存管理：纯jvm的活，分为内存自动分配、垃圾回收也是面试重点。（第3章 垃圾收集器与内存分配策略）以及一些调优实践（第4章 虚拟机性能监控、故障处理工具）（第5章 调优案例分析与实践）。

• 执行引擎：纯jvm的活，除了对虚拟机字节码解释执行外，还会对一些热点逻辑做优化编译为本地机器码。本书（第8章 虚拟机字节码执行引擎）和（第11章 后端编译与优化）以及（第9章 类加载及执行子系统的案例与事件）。看图；

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这就是个人理解的脉络，按照这个脉络再针对每个点详细学习总结。本书最后一部分讲到了高效并发，也是面试重地，最后总结。

会当凌绝顶、一览众山小

本书看了两遍，第一遍从第二章看到结尾，第二遍从结尾看到第二章，第一遍很蒙，第二遍好点，但是脑海里也仅仅停留着某个章节某些点很零散，借用本书的比喻就是一堆零散的点找不到根，分分中被干掉真的记不住。当我开始总结这篇笔记的时候已经第三遍开始了。可能是因为看两遍之后才有的感觉，找到切入点，捋清楚脉络，俯视这些章节知识点的时候会感觉轻松很多，也不会那么的抵触，带着问题读书会更有效率吧。

这张图就是站在山顶描绘的全貌，接下来的时间里还是需要反复读本书，不断总结不断学习。最终目的不仅仅是为了浮于表面只针对概念侃侃而谈，而是真正的要能应用到实际应用中，去解决实际的问题。

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前端编译与优化

前端编译是将各种语言（java、JRuby、Croovy等语言）变异成.class字节码。

那么java前端编译指的就是javac，或者说是Eclipse JDT中的增量式编译器（ECJ），ECJ具体不了解应该就是另一种java前端编译器。以下描述的前端编译只针对java，其他的不了解。

前端编译期间除了将java文件编译成为了.class文件，同时也做了优化。这个优化只针对程序员开发效率层面的优化，比如java语法增加了很多语法糖前端优化负责解糖，让开发人员在写代码的时候提高效率。而运行效率方面的优化不由前端编译负责，而是由后端编译负责。java这样设计的原因是第二个梦想，希望不仅java语言能运行在jvm上，其他语言也可以运行在jvm上，只是前端编译实现不同而生成的.class字节码相同。

javac源码与调试

javac源码在 openjdk7/langtools/src/share/classes/com/sun/tools/javac中。到了jdk9以后整个jdk所有类库都采用模块化重构了/src/jdk.compiler/share/classes/com/sun/tools/javac。本书将的是jdk9之前。

javac编译器除了jkd类库外，就只引用了/langtools/src/share/classes/com/sun/*；里面的代码，所以通过Eclipse，先建立一个Compiler_javac的java工程，然后把从com以后的代码都拷贝到工程src下面即可。

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通过com.sun.tools.javac.Main 的 main()方法就可以执行了，编译文件的参数在Run Configurations面板中的Arguments页签中指定

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javac编译过程

javac代码编译过程分为1个准备过程和3个处理过程；

1）准备过程：初始化插入式注解处理器。

2）解析与填充符号表过程，包括：

• 词法、语法分析。将源代码的字符流转变为标记集合，构造出抽象语法树。

• 填充符号表。产生符号地址和符号信息。

3）插入式注解处理器的注解处理过程：插入式注解处理器的执行阶段。

4）分析与字节码生成过程，包括：

• 标注检查。对语法的静态信息进行检查。

• 数据流及控制流分析。对程序动态运行过程进行检查。

• 解语法糖。将简化代码编写的语法糖还原为原有的形式（拆装箱、泛型擦除、变长参数）。

• 字节码生成。将前面各个步骤所生成的信息转化成字节码。

插入式注解是开发人员可以干预的。通过继承AbstractProcessor处理编译期间对抽象语法树修改。

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解析与填充符号表

1.词法、语法分析

词法分析是将源代码的字符流转变为标记集合，构造抽象语法树。单个字符是程序编写时的最小元素，而标记则是编译时的最小元素，关键字、变量名、字面量、运算符都是标记；int a = b + 2 这句代码就6个标记。javac源码中，词法分析过程由com.sun.tools.javac.parser.Scanner类实现。

语法分析是根据标记序列构造抽象语法树的过程

Lombok原理分析与功能实现 (mythsman.com)