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简明JVM架构

时间:2021-04-20 10:49:59  来源:今日头条  作者:IT技术圈

JVM架构

简明JVM架构

 

从上图可以很清晰的看出,jvm架构分成三大部分

  • 类加载子系统
  • 运行时数据区
  • 执行引擎

1,类加载子系统

JAVA的动态类加载功能就是由类加载子系统完成的。类加载子系统在运行时第一次遇到一个class文件时就去加载、链接、初始化class文件。注意是运行时,不是编译时。

1.1 加载

类首先由类加载子系统加载进来。具体分为启动类加载器(BootStrap ClassLoader)、扩展类加载器(Extension ClassLoader)和应用类加载器(Application ClassLoader)三个类加载器。

  • 启动类加载器:优先级最高的类加载器。加载的是rt.jar
  • 扩展类加载器:负责加载java.ext.dirs系统属性指定的目录下的jar,也会加载jdk安装目录下的jre/lib/ext文件夹下jar,如果我们自己大的jar包,放到这些目录下,也会被扩展类加载器加载。
  • 应用类加载器:负责加载应用程序classpath目录下的所有jar和class文件。

加载过程遵循双亲委派机制

1.2 链接

  1. 校验:进行二进制代码的合法性验证工作,如果非法会报错。
  2. 准备:在这个阶段所有的静态变量会分配内存,并初始化类型的默认值。
  3. 解析:所有的符号引用替换成真正的内存地址引用

1.3初始化

类加载的随后阶段。此时进行所有静态变量的初始化,静态代码块也会得到执行。

2,运行时数据区

运行时数据区主要分五个部分。

  • 方法区所有类级别的信息都存在这,包括类的静态变量。一个JVM只有一个方法区,方法区是线程共享的。
  • 堆区所有的对象实例及其实例变量都存在这。同样一个JVM只有一个堆,堆是线程共享的。
  • 栈区每个线程有自己独立的栈。栈是线程安全的。每次方法调用产生一个栈帧。所有的本地变量在对应的栈内存中分配。一个栈帧又可以分成三部分局部变量表(Local Variable Array,简称LVA),顾名思义存储本地变量操作数栈(Operand stack),进行运算帧数据(Frame data),存放的帧数据用于支持正常方法返回以及异常派发
  • PC寄存器线程独享,存储当前执行的指令的地址。
  • 本地方法栈线程独享,存储本地方法执行的信息。

3,执行引擎

二进制代码是由执行引擎执行的。执行引擎可以分成三部分。

  • 解释器解释器解析代码快,但是执行慢。如果一个方法调用多次,对解释器来说,要进行多次解释执行。
  • JIT即时编译器JIT即时编译器可以弥补解释器的缺点。执行引擎使用解释器编译代码,当它发现重复代码时,使用JIT即时编译器将重复代码转成本地方法代码。这个本地方法代码会在方法重复调用时直接执行,提高了效率。
  • 垃圾回收器

4,本地方法接口

本地方法接口和本地方法库交互,使执行引擎可以调用本地方法库

5,本地方法库

就是本地方法库



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