java虚拟机 (6)

5.当使用JDK 7新加入的动态语言支持时,如果一个java.lang.invoke.MethodHandle实例最后的解析结果为REF_getStatic、REF_p utStatic、REF_invokeStatic、REF_newInvokeSp ecial四种类型的方法句 柄,并且这个方法句柄对应的类没有进行过初始化,则需要先触发其初始化。

6.当一个接口中定义了JDK 8新加入的默认方法(被default关键字修饰的接口方法)时,如果有 这个接口的实现类发生了初始化,那该接口要在其之前被初始化。

除此之外,所有引用类型的方式都不会触发初始化,称为被动引用。

1.通过子类引用父类的静态字段,不会导致子类初始化

2.通过数组定义来引用类,不会触发此类的初始化

3.常量在编译阶段会存入调用类的常量池,本质上没有直接引用到定义常量的类,因此不会触发定义常量的类的初始化

类加载过程 加载

加载阶段java虚拟机需要完成三件事情:

1.通过一个类的全限定名来获取定义此类的二进制字节流

2.将这个字节流所代表的的静态存储结构转化为方法区的运行时数据结构

3.在内存中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象,作为方法区这个类的各种数据访问入口

验证

验证是连接阶段的第一步,这一阶段的目的是确保Class文件的字节流中包含的信息符合《Java虚拟机规范》的全部约束要求,保证这些信息被当作代码运行后不会危害虚拟机自身的安全。

文件格式验证、元数据验证、字节码验证和符号引用验证

准备

准备阶段是正式为类中定义的变量(即静态变量、被static修饰的变量)分配内存并设置类变量初始值的阶段。这里的初始值是零值。如果是final所修饰则会有ConstantValue那么值就为所设置的初始。

解析

解析阶段是Java虚拟机将常量池内的符号引用替换为直接引用的过程

初始化

类的初始化阶段是类加载过程的最后一个步骤,之前介绍的几个类加载的动作里,除了在加载阶段用户应用程序可以通过自定义类加载器的方式局部参与外,其余动作都完全由java虚拟机来主导控制。直到初始化阶段,Java虚拟机才真正开始执行类中编写的Java程序代码,将主导权移交给应用程序。

类加载器

java虚拟机设计团队有意把类加载阶段中的”通过一个类的全限定名来获取描述该类的二进制字节流“这个动作放到java虚拟机外部去实现,以便让应用程序自己决定如何去获取所需的类。

类和类加载器

类加载器虽然只用于实现类的加载动作,但它在Java程序中起到的作用却远超类加载阶段。对于 任意一个类,都必须由加载它的类加载器和这个类本身一起共同确立其在Java虚拟机中的唯一性,每 一个类加载器,都拥有一个独立的类名称空间。这句话可以表达得更通俗一些:比较两个类是否“相等”,只有在这两个类是由同一个类加载器加载的前提下才有意义,否则,即使这两个类来源于同一个 Class文件,被同一个Java虚拟机加载,只要加载它们的类加载器不同,那这两个类就必定不相等。

双亲委派模型

站在Java虚拟机的角度来看,只存在两种不同的类加载器,一种是启动类加载器,这个类加载器使用C++语言实现,是虚拟机自身的一部分;另外一种就是其他所有的类加载器,这些类加载器都是由Java语言实现,独立存在于虚拟机外部,并且全部继承自抽象类java.lang.ClassLoader

启动类加载器

负责加载存放在lib目录下,或者被-Xbootclasspath参数所指定的路径中存放的,而且是java虚拟机能够识别的类库

扩展类加载器

负责加载\lib\ext目录中,或者被java.ext.dirs系统变量所指定的路径中所有的类库

应用程序类加载器

负责加载用户类路径上所有的类库

双亲委派机制

自定义类加载器 -> 应用程序类加载器 -> 扩展类加载器 -> 启动类加载器

加载类时会不断先向上抛,看父类加载器是否能加载当前类,只有当顶层的类加载器不能加载时才会由下面的类加载器来加载

遗留问题:OSGi相关破坏了双亲委派机制,java9之后的模块化机制 虚拟机字节码执行引擎

执行引擎是Java虚拟机核心的组成部分之一。“虚拟机”是一个相对于“物理机”的概念,这两种机 器都有代码执行能力,其区别是物理机的执行引擎是直接建立在处理器、缓存、指令集和操作系统层 面上的,而虚拟机的执行引擎则是由软件自行实现的,因此可以不受物理条件制约地定制指令集与执 行引擎的结构体系,能够执行那些不被硬件直接支持的指令集格式。

运行时栈帧结构

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