JVM整体体系

类加载过程

加载->检验->准备->解析->初始化

1. 加载：使用类加载器查找并加载类的字节码文件
   • BootstrapClassLoader：是 ExtClassLoader 的父类加载器，所谓父类加载器并不是直接的继承关系，而是在ClassLoader parent属性中指定。默认加载 %JAVA_HOME%/lib 目录下的 jar包和class文件
   • ExtClassLoader：是 AppClassLoader 的父类加载器，默认加载%JAVA_HOME%/lib/ext 下的jar包和java类
   • AppClassLoader：是自定义加载器的父类加载器，负责加载classpath下的文件
2. 检验：确保被加载的类的正确性
   • 格式验证：如验证是否符合class文件规范
   • 语义验证：如final修饰的类是否有子类等
3. 准备：为类的静态成员变量分配空间并且赋予默认值
4. 解析：将常量池的符号引用变成直接引用
5. 初始化：给类的静态变量赋初始值。如果有静态代码块就执行static代码块中定义的所有操作。如果父类没有初始化则优先对父类进行初始化。

JVM必须确保一个类在初始化的过程中，只能允许一个线程对其执行初始化操作。

类加载器

类加载器（ClassLoader）用来加载 Java 类到 Java 虚拟机中。基本上所有的类加载器都是 java.lang.ClassLoader 类的一个实例。

每一个类加载器，都拥有一个独立的类名称空间。对于任意一个类，都是由加载它的类加载器和这个类本身来确定唯一性的，即如果相同的class文件被不同的加载器所加载就属于不同的类。

比较两个类是否相等，只有在这两个类是由同一个类加载器加载的前提下才有意义。

双亲委派机制

每个类加载器都有自己的缓存空间和加载路径，加载一个类的时候会从AppClassLoader 开始向上查找每个加载器的缓存，判断缓存中是否加载了该类（findLoadedClass），如果加载了则直接返回，若到了BootstrapClassLoader（parent == null）都没有找到，则会查找 BootstrapClassLoader 的加载路径是否包含该类（findClass），如果包含则直接返回，否则继续往下查找，直到找到为止。

这就是双亲委派机制， 向上找缓存，向下找加载路径。

好处：

1. 避免了类的重复加载
2. 保证了安全性

jvm内存结构

虚拟机栈

虚拟机栈：每个线程运行方法时需要的内存空间。

每次调用方法都将该方法压入栈中，每个方法运行时在栈中需要的内存称为栈帧。正在执行的方法对应的栈帧称为活动栈帧。

每个新线程都会开辟属于自己的虚拟机栈，也就是说虚拟机栈是线程私有的，里面放的都是局部变量，记录着返回值、返回地址等。

tips：-Xss 可设置虚拟机栈的大小，如-Xss10m 将虚拟机栈设为10m

• 问题：方法内的局部变量是否线程安全？
  1. 如果这个局部变量是形参或者函数返回值，那么可能是非线程安全的。
  2. 如果这个局部变量引用了对象，并且该对象逃离了方法的作用域，则可能是非线程安全的。

栈帧

一个栈帧需要分配多少内存，不会受到程序运行期变量数据的影响，而仅仅取决于具体的虚拟机实现。

局部变量表（Local Variable Table）

• 用于存储方法参数和方法内的局部变量的变量值。
• 局部变量表的容量以 变量槽 为最小单位，每个变量槽都可以存储 32 位长度的内存空间。基本类型数据、引用和返回地址占用一个变量槽，long 和 double 需要两个。

操作数栈（Operand Stack）

• 临时存放方法执行过程中用到的变量值，也会经常进行入栈出栈操作。例如算术运算、方法参数的传递、返回结果的存放

动态链接（Dynamic Linking）

• 每个栈帧都包含一个指向 运行时常量池 中该栈帧所属方法的引用。

**返回地址（Return Address） **

• 返回到上一个方法的调用的地方。方法开始执行后只有两种方式可以退出：方法返回指令，异常退出。

本地方法栈

本地方法：非java代码编写的方法。因为java代码不能直接与操作系统底层API打交道，需要c或c++。在java类中用native修饰的方法就是本地方法。

本地方法栈：给本地方法提供内存空间。

堆

堆中存放着非静态全局变量和对象的实际位置（即new的对象都放在这里）。

堆中还划分了eden区、servivor区（包含From和To区）还有old区，年轻代都在eden区和servivor区，达到一定年龄的对象会进入old区。

特点：

• 线程共享
• 存在垃圾回收机制