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荐 Java Virtual Machine-First part(●----●)

2020年07月17日  | 移动技术网IT编程  | 我要评论

对Java的理解

Note : 如果源码中出现有native非访问控制修饰符时，那么说明其调用了非java实现的代码库，此时可以通过该网站进行查阅，由于oracle的jdk是部分闭源的，而openjdk是开源的，所以选择在openjdk看native lib

Overview

文章目录

Extension

  • 平台无关性：编译一次，到处运行
  • GC ( Garbege Collection )：
  • 语言特性：lambda表达式，反射，泛型：
  • 面向对象：封装，继承，多态：
  • 类库：
  • 异常处理：

Compile once, run anywhere

  • 利用javac对.java文件进行compile，之后产生.class文件。.class文件包含了??? 。之后我们可以通过javap，也就是jdk自带的反汇编器，来查看.class文件的内容。

    wong@MacBook-Pro Desktop % javap -c Test.class 
Compiled from "Test.java"
public class Test {
  public Test();
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
       4: return

  public static void main(java.lang.String[]);
    Code:
       0: iconst_0
       1: istore_1
       2: iconst_0
       3: istore_2
       4: iinc          1, 1
       7: iinc          2, 1
      10: getstatic     #7                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
      13: iload_1
      14: invokevirtual #13                 // Method java/io/PrintStream.println:(I)V
      17: getstatic     #7                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
      20: iload_2
      21: invokevirtual #13                 // Method java/io/PrintStream.println:(I)V
      24: return
}

    Java源码首先被编译成java字节码，再由不同平台的JVM进行解析。java语言在不同平台上运行不需要进行重新编译，java虚拟机在执行字节码的时候，再将字节码转换成平台对应的机器指令。

  • JVM如何加载.class文件
    在这里插入图片描述

    上图是JVM的架构图。

    • Class Loader : 依据特定格式，加载class文件到内存
    • Execution Engine : 对命令进行解析
    • Native Interface : 融合不同开发语言的原生库为java所用
    • Runtime Data Area : JVM内存空间结构模型

  • Java反射机制是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的方法和属性；对于任意一个对象，都能够调用它的任意方法和属性；这种动态获取信息和动态调用对象方法的功能成为Java的反射机制

    Class rb = Class.forName("code1.Robot");
		Robot r = (Robot)rb.newInstance();
		System.out.println("Class name is " + rb.getName());
		Method getHello = rb.getDeclaredMethod("throwHello", String.class);
		getHello.setAccessible(true);
		Object str = getHello.invoke(r, "Bob");
		System.out.println("The name is " + str);
		Field name = rb.getDeclaredField("name");
		name.setAccessible(true);
		name.set(r, "Obama");
		Method sayHi = rb.getMethod("sayHi", String.class);
		sayHi.invoke(r, "What");

  • 类从编译到执行的过程

    • 编译器将.java源文件编译为.class字节码文件
    • ClassLoader将字节码转换为JVM中的Class对象
    • 而从字节码文件传入的数据格式是以byte[]形式传入的
    • 之后JVM通过Class对象实例化为Robot对象

  • ClassLoader在Java中有着非常重要的地位。它主要工作在Class装载阶段，其主要作用是从系统外部获得Class字节码数据流。它是java的核心组件，所有的class都是由ClassLoader进行加载的，ClassLoader负责通过将Class文件里的字节码数据流装载进系统，然后交给Java虚拟机进行连接，初始化等操作。

    • BootStrapClassLoader : C++编写，加载核心库java.*
    • ExtClassLoader : Java编写, 加载扩展库javax.*
    • AppClassLoader : Java编写, 加载程序所在目录
    • 自定义ClassLoader : Java编写, 定制化加载
    public class MyClassLoader extends ClassLoader {

	private String path;
	
	private String classLoaderName;
	
	public MyClassLoader(String path, String classLoaderName) {
		
		this.path = path;
		this.classLoaderName = classLoaderName;
	}
	
	// Find Class File
	@SuppressWarnings("deprecation")
	@Override
	public Class findClass(String name) {
		
		byte[] b = loadClassData(name);
		return defineClass(b, 0, b.length);
	}

	// Load Class File
	private byte[] loadClassData(String name) {
		name = path + name + ".class";
		InputStream in = null;
		ByteArrayOutputStream out = null;
		try {
			in = new FileInputStream(new File(name));
			out = new ByteArrayOutputStream();
			int i = 0;
			while( (i = in.read()) != -1) {
				out.write(i);
			}
		} catch (Exception e) {
			// TODO: handle exception
			e.printStackTrace();
		} finally {
			try {
				out.close();
			} catch (IOException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
			try {
				in.close();
			} catch (IOException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
		}
		// TODO Auto-generated method stub
		return out.toByteArray();
	}
}

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException {
		MyClassLoader mc = new MyClassLoader("/Users/wong/", "wali.class");
		Class c = mc.loadClass("Wali");
		System.out.println(c.getClassLoader());
		c.newInstance();
	}
    • ASM & 字节码增强技术 & AOP的实现

  • 类加载器的双亲委派机制

在这里插入图片描述

  • 为何要使用双亲委派机制？因为避免同一个字节码文件加载多次，避免占用多余的内存空间

  • 类的加载方式

    • 隐式加载：new
    • 显示加载：loadClass, forName等
    • loadClass与forName的区别：

在这里插入图片描述

GC (Garbage Collection)

酝酿中…

本文地址：https://blog.csdn.net/weixin_41741302/article/details/107335641

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