淺析Java虛擬機(jī)的工作流程
首先給一個(gè)簡單的java示例，源代碼如下：
- public class Main {
- private static int size=1;
- public static void main(String args[]) {
- User u = new User();
- u.setName("李文水");
- u.setPwd("159");
- String name = u.getName();
- String pwd = u.getPwd();
- u = null;
- }
- }
- public class User {
- private String name;
- private String pwd;
- public String getName() {
- return name;
- }
- public void setName(String name) {
- this.name = name;
- }
- public String getPwd() {
- return pwd;
- }
- public void setPwd(String pwd) {
- this.pwd = pwd;
- }
- }
現(xiàn)在假設(shè)這兩個(gè)java源文件已經(jīng)被編譯成了CLASS文件了，我們來看看java虛擬機(jī)怎么執(zhí)行的。
Java虛擬機(jī)工作流程：
1.裝載
描敘：Java虛擬機(jī)裝載指定的CLASS文件，
結(jié)果：形成這個(gè)CLASS類的實(shí)例對象
過程：java虛擬機(jī)使用類裝載器定位到相應(yīng)的CLASS文件，然后讀取這個(gè)CLASS文件（一個(gè)線性二進(jìn)制數(shù)據(jù)流），將它傳入java虛擬機(jī)中。緊接著虛擬機(jī)提取其中的類型信息。比如：該類的類名，方法名，變量名，修飾符，方法的返回類型等等。還有一個(gè)重要的東西就是常量池。（常量池保存了該類型的所有常量，包括直接常量和對其他類型，字段，方法的符號(hào)引用）將這些信息保存在一個(gè)叫做方法區(qū)的地方。最終形成CLASS類的實(shí)例，這個(gè)實(shí)例存放在內(nèi)存的堆區(qū)。它成為了java程序與內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之間的接口，程序要訪問該類型的信息，程序就調(diào)用該類型對應(yīng)的CLASS實(shí)例對象的方法。簡而言之：這個(gè)過程就是把一個(gè)類型的二進(jìn)制數(shù)據(jù)解析為方法區(qū)中的內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并在堆上建立一個(gè)CLASS對象的過程。
示例：裝載Main類
Java虛擬機(jī)讀取Main類的CLASS文件，生產(chǎn)對應(yīng)的java.lang.Class類的實(shí)例，讀取其中的類型信息，比如修飾符private，public，static，另外變量 size，name，pwd，User（User即為一個(gè)引用）共同構(gòu)成了這個(gè)類的常量池。將這些信息保存在方法區(qū)，
2.連接
描述：驗(yàn)證，準(zhǔn)備，解析（可選）
結(jié)果：這個(gè)類型是正確的。（這里不知道該怎么描述）
過程：
1)驗(yàn)證：確定類型符合java語言的語義，比如：final類不能有子類，final方法不能被覆蓋，確保在類型和超類型之間沒有不兼容的方法聲明（比如兩個(gè)方法擁有同樣的名字，參數(shù)完全相同，但返回類型不同）。
2)準(zhǔn)備：java虛擬機(jī)為類變量分配內(nèi)存，設(shè)置默認(rèn)值
3)解析：在類型的常量池中尋找類，接口，字段和方法的符合引用把這些符號(hào)引用替換成直接引用的過程。
示例： 連接Main類
Java虛擬機(jī)為size分配內(nèi)存，并賦默認(rèn)值0.找到常量池中User類的引用，如果User類還沒有被裝載，則裝載并且連接該類，然后將常量池中對User類的引用替換為直接引用。在此時(shí)User類并不會(huì)被初始化，因?yàn)檫€沒有用它。
3.初始化
描述：初始化一些靜態(tài)變量
結(jié)果：這個(gè)類型可以使用了
過程：可能會(huì)調(diào)用
示例：初始化Main類
Java虛擬機(jī)將Main類的靜態(tài)變量賦值為1.
4.使用（執(zhí)行該類代碼了）
1.User u = new User();（存放在內(nèi)存的堆區(qū)）
創(chuàng)建了一個(gè)User類實(shí)例，實(shí)際上是通過這個(gè)類的CLASS實(shí)例實(shí)例化的。方法如下：
User u=(User)Class.forName("User").newInstance();
為了方便，用C代替Class.forName("User")
2.u.setName("李文水"); u.setPwd("159");
調(diào)用該類的方法，為該類的變量賦值，Java虛擬機(jī)內(nèi)部調(diào)用是這樣的，通過方法區(qū)找到該方法，利用CLASS實(shí)例的如下方法調(diào)用：
c.getMethod("setName").invoke(u,"李文水");
3.String name = u.getName()； String pwd = u.getPwd();
與第二步類似，不同的是將取得的值分別賦給了變量name和pwd。關(guān)鍵是這個(gè)值保存在哪里？和實(shí)例對象一樣，存放在堆區(qū)。這個(gè)時(shí)候我應(yīng)該可以看出CLASS實(shí)例的作用了，它就是起個(gè)中間作用，將程序中的調(diào)用反應(yīng)到堆區(qū)上數(shù)據(jù)的變化。
4.u = null;
這個(gè)步驟寫出來的目的是了解一下Java虛擬機(jī)垃圾回收機(jī)制。（沒有什么實(shí)際意義）
Java虛擬機(jī)內(nèi)部會(huì)根據(jù)一種規(guī)則(這個(gè)對象是否可以觸及)來判斷這兩個(gè)類是否可以回收了？具體形式如下：
當(dāng)執(zhí)行 u = null;時(shí)這條線就被斬?cái)嗔耍虼薝ser實(shí)例就不可以觸及了，所以java虛擬機(jī)就可以回收這個(gè)User實(shí)例了。
以上是我自己通過看《深入java虛擬機(jī)》這本書對java虛擬機(jī)的了解，由于自己的表達(dá)能力不是很強(qiáng)，大家若有什么疑問。希望能與我一起討論下！
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