JVM1

Posted 2022-01-05 wxdlut

1 java是如何调用main函数的

我们知道JVM是由C/C++语言实现的，那么JVM跟CLASS打交道则需要JNI(Java Native Interface)（JNI 使得Java虚拟机中的Java程序可以调用本地应用/或库，也可以被其他程序调用）这座桥梁，当我们在命令行执行java时，由C/C++实现的java应用通过JNI找到了HelloWorld里面符合规范的main方法，然后开始调用。我们来看下java命令的源码就知道了

/*
* Get the application's main class.
*/
if (jarfile != 0) 
mainClassName = GetMainClassName(env, jarfile);
... ...
mainClass = LoadClass(env, classname);
if(mainClass == NULL)  /* exception occured */
... ...
/* Get the application's main method */
mainID = (*env)->GetStaticMethodID(env, mainClass, "main", "([Ljava/lang/String;)V");
... ...
/* Make sure the main method is public */
jint mods;
jmethodID mid;
jobject obj = (*env)->ToReflectedMethod(env, mainClass, mainID, JNI_TRUE);
... ...
/* Build argument array */
mainArgs = NewPlatformStringArray(env, argv, argc);
if (mainArgs == NULL) 
ReportExceptionDescription(env);
goto leave;

/* Invoke main method. */
(*env)->CallStaticVoidMethod(env, mainClass, mainID, mainArgs);

2 类加载器

操作系统层面：读取文件到内存

上一节我们留了一个核心的环节，就是JVM在执行类的入口之前，首先得找到类再然后再把类装到JVM实例里面，也即是JVM进程维护的内存区域内。我们当然知道是一个叫做类加载器的工具把类加载到JVM实例里面，抛开细节从操作系统层面观察，那么就是JVM实例在运行过程中通过IO从硬盘或者网络读取CLASS二进制文件，然后在JVM管辖的内存区域存放对应的文件。我们目前还不知道类加载器的实现，但是我们从功能上判断无非就是读取文件（从硬盘或网络）到内存，这个是很普通也很简单的操作。

如从操作系统层面看的话，如果只是加载，以上代码就足以把类文件加载到JVM内存里面了。但是结果就是乱糟糟的把一堆毫无秩序的类文件往内存里面扔，没有良好的管理也没法用，所以需要我们需要设计一套规则来管理存放内存里面的CLASS文件，我们称为类加载的设计模式或者类加载机制，这个下文会重点解释。

类加载器分类

系统 or 自定义	名称	作用	类加载器	类加载路径	实现原理
系统默认加载器	Bootstrap class loader	启动类加载器，加载JDK核心类	C/C++实现	/jre/lib */jre/lib/*.jar	本地方C++实现
系统默认加载器	Extensions class loader	扩展类加载器，加载JAVA扩展类库	JAVA实现	/jre/lib/ext System.getProperty("java.ext.dirs"); **/jre/lib/ext:	扩展类加载器ExtClassLoader本质上也是URLClassLoader
系统默认加载器	System class loader	系统类加载器，加载应用指定环境变量路径下的类	sun.misc.Launcher$AppClassLoader	-classpath下面的所有类	系统类加载器AppClassLoader本质上也是URLClassLoader
系统默认加载器	自定义	内置类加载器只加载了最少需要的核心JAVA基础类和环境变量下的类，但是我们应用往往需要依赖第三方中间件来完成额外的业务，那么如何把它们的类加载进来就显得格外重要了。幸好JVM提供了自定义类加载器，可以很方便的完成自定义操作，最终目的也是把外部的类文件加载到JVM内存	自定义	把外部的类文件加载到JVM内存	通过继承ClassLoader类并且复写findClass和loadClass方法就可以达到自定义获取CLASS文件的目的