1. JVM体系结构概述

Posted 2021-03-22 zongheng14

一、 JVM的位置

    JVM是运行在操作系统之上的，与硬件没有直接的交互，但是可以调用底层的硬件，用JIN （Java本地接口调用底层硬件接口，了解下就好，已经过时了）

二、JVM体系结构概览

1. 类装载器ClassLoader (4个知识点，①概念，②种类(3种系统自带，1种自定义)，③双亲委派机制，④沙箱安全机制)

1.1 类装载器的概念

        负责加载class文件，class文件 ** 在文件开头有特定的文件标识 ** ，将class文件字节码内容加载到内存中，并将这些内容转换成方法区中的运行时数据结构并且ClassLoader只负责class文件的加载，至于它是否可以运行，则由Execution Engine决定。  

    解释：Car.class  是由 .java 文件 经过编译而得来的 .class文件，存在本地磁盘  
            
            ClassLoader: 类转载器，作用就是加载并初始化 .class文件 ，得到真正的 Class 类，即模板  （此处不明白则带着疑问继续往下看，为什么叫模板）

            Car Class : 由 Car.class 字节码文件，通过ClassLoader 加载并初始化而得，那么此时 这个 Car 就是当前类的模板，这个Car Class 模板就存在 【方法区】

            car1,car2,car3 : 是由Car模板经过实例化而得，即 new出来的 --> Car car1 = new Car() , Car car2 = new Car() ,Car car3 = new Car() , 因此可知，由一个模板，可以得到多个实例对象，即模板一个，实例多个  
            所以，拿car1举例，car1.getClass 可以得到其模板Car 类，Car.getClassLoader() 可得到其装载器  

1.2 类装载器的种类

    1.2.1 虚拟机自带的加载器  
        ①  启动类加载器 也叫根加载器 （Bootstrap）  ,由C++编写  ，程序中自带的类， 存储在$JAVAHOME/jre/lib/rt.jar中，如object类等
        ②  扩展类加载器 （Extension）  ，Java 编写 ，在我们平时看到的类路径中，凡是以javax 开头的，都是拓展包，存储在$JAVAHOME/jre/lib/ext/*.jar 中 
        ③  应用程序类加载器  （AppClassLoader），即平时程序中自定义的类  new出来的  

        Java也叫系统类加载器，加载当前应用的classpath的所有的类

    1.2.2 用户自定义加载器  
        Java.lang.ClassLoader的子类，用户可以定制类的加载方式，即如果你的程序有特殊的需求，你也可以自定义你的类加载器的加载方式 ，进入ClassLoader的源码，其为抽象类，因此在你定制化开发的时候，需要你定义自己的加载器类来继承ClassLoader抽象类即可，即 MyClassLoader extends ClassLoader

    所以，Java 的类的加载机制，永远是从 启动类加载器 -->  拓展类加载器  --> 应用程序类加载器  这样的一个顺序进行加载

1.3 类装载器的双亲委派机制

      先举一个栗子，来说明下啥叫双亲委派，比如 有一个类叫 A.java  ,当要使用A类时，类加载器要先去 启动类加载器（Bootstrap）中去找，如果找到就使用启动类加载器中的A类，不继续往下执行，但是如果找不到，则依次下放，去 拓展类加载器 中找，同理找到就用，找不到就继续下放，再去 应用程序类加载器中找，找到就用，此时找不到就会报classNotFund Exception的异常。 

    概念：
        当一个类收到类加载请求，它首先不会尝试自己去加载这个类，而是先把这个请求委派给父类去完成，每一个层次类加载器都是如此，因此所有的类加载请求都是应该传到启动类加载器中的，只有当其父类加载器自己无法完成这个请求的时候（在他的加载路径下没有找到所需加载的Class）,子类加载器才会尝试自己去加载。

    采用双亲委派的一个好处就是比如加载位于rt.jar包中的类java.lang.Object，不管是哪个加载器加载这个类，最终都是会委托给顶层的启动类加载器进行加载，这样就保证了使用不同的类加载器最终得到的都是同一个Object对象。

1.3 类装载器沙箱安全机制

       通过双亲委派机制，类的加载永远都是从 启动类加载器开始，依次下放，保证你所写的代码，不会污染Java自带的源代码，所以出现了双亲委派机制，保证了沙箱安全

Execution Engine 执行引擎负责解释命令，提交操作系统执行。