類加載機(jī)制

JVM的類加載是通過ClassLoader及其子類來完成的，類的層次關(guān)系和加載順序可以由下圖來描述：

每個(gè)ClassLoader加載Class的過程是：

1.檢測此Class是否載入過（即在cache中是否有此Class），如果有到8,如果沒有到2

2.如果parent classloader不存在（沒有parent，那parent一定是bootstrap），到4

3.請(qǐng)求parent classloader載入，如果成功到8，不成功到5

4.請(qǐng)求jvm從bootstrap classloader中載入，如果成功到8

5.尋找Class文件（從與此classloader相關(guān)的類路徑中尋找）。如果找不到則到7.

6.從文件中載入Class，到8.

7.拋出ClassNotFoundException.

8.返回Class.

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?類執(zhí)行機(jī)制

JVM的指令是從操作數(shù)棧中取得操作數(shù),是基于棧的體系結(jié)構(gòu)來執(zhí)行class字節(jié)碼的。線程創(chuàng)建后，都會(huì)產(chǎn)生程序計(jì)數(shù)器（PC）和棧（Stack），程序計(jì)數(shù)器存放下一條要執(zhí)行的指令在方法內(nèi)的偏移量，棧中存放一個(gè)個(gè)棧幀，每個(gè)棧幀對(duì)應(yīng)著每個(gè)方法的每次調(diào)用，而棧幀又是有局部變量區(qū),操作數(shù)棧和幀數(shù)據(jù)區(qū)組成，局部變量區(qū)用于存放方法中的局部變量和參數(shù)，操作數(shù)棧中用于存放方法執(zhí)行過程中產(chǎn)生的中間結(jié)果。局部變量區(qū)和操作數(shù)棧的大小,編譯器在編譯時(shí)就確定了存放在class文件中.而幀數(shù)據(jù)區(qū)大小依賴于具體實(shí)現(xiàn),這些信息用來支持常量池解析,正常方法返回以及異常派發(fā)機(jī)制.

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32位HotSpot上要求64位/8字節(jié)對(duì)齊，HotSpot在C++代碼中用instanceOopDesc類來表示Java對(duì)象，而該類繼承oopDesc，oopDesc保存了java class的元數(shù)據(jù)信息，而Klass保存了java class的實(shí)際數(shù)據(jù)。klass就是用于描述GC堆上的對(duì)象的對(duì)針；如果一個(gè)對(duì)象的大小、域的個(gè)數(shù)與類型等信息不固定的話，它就需要特定的klass對(duì)象來描述。

instanceOopDesc用于表示Java對(duì)象，instanceKlass用于描述它，HotSpot并不把instanceKlass暴露給Java，而會(huì)另外創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的java.lang.Class對(duì)象，兩者之間互相持有引用,如果自身卻又有些不固定的信息需要被描述，因而又有instanceKlassKlass,如此下去會(huì)沒完沒了，所以有個(gè)klassKlass作為這個(gè)描述鏈上的終結(jié)符。

通過直接指針訪問對(duì)象,klass的關(guān)系圖：

在java中的引用主要有四種：

Strong?reference：

強(qiáng)引用是JAVA中默認(rèn)采用的一種方式，它會(huì)盡可能長時(shí)間的存活于 JVM 內(nèi)，當(dāng)沒有任何對(duì)象指向它時(shí) GC 執(zhí)行后將會(huì)被回收。

Soft?reference：

軟引用的對(duì)象在GC的時(shí)候不會(huì)被回收，只有當(dāng)內(nèi)存不夠用的時(shí)候才會(huì)真正的回收，因此軟引用適合緩存的場合，這樣使得緩存中的對(duì)象可以盡量的再內(nèi)存中待長久一點(diǎn)。

軟引用可以和一個(gè)引用隊(duì)列（ReferenceQueue）聯(lián)合使用，如果軟引用所引用的對(duì)象被垃圾回收，Java?虛擬機(jī)就會(huì)把這個(gè)軟引用加入到與之關(guān)聯(lián)的引用隊(duì)列中.

Weak?reference：

弱引用有利于對(duì)象更快的被回收，在垃圾回收器線程掃描它所管轄的內(nèi)存區(qū)域的過程中，一旦發(fā)現(xiàn)了只具有弱引用的對(duì)象，不管當(dāng)前內(nèi)存空間足夠與否，都會(huì)回收它的內(nèi)存。

Phantom?reference：

一個(gè)對(duì)象僅持有虛引用，那么它就和沒有任何引用一樣。虛引用主要用來跟蹤對(duì)象被垃圾回收的活動(dòng),當(dāng)垃 圾回收器準(zhǔn)備回收一個(gè)對(duì)象時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)它還有虛引用，就會(huì)在回收對(duì)象的內(nèi)存之前，把這個(gè)虛引用加入到與之關(guān)聯(lián)的引用隊(duì)列中。構(gòu)造 PhantomReference 時(shí)的第二個(gè)參數(shù) ReferenceQueue(WeakReference & SoftReference 也可以有這個(gè)參數(shù))，PhantomReference 唯一的用處就是跟蹤 referent 何時(shí)被 enqueue 到 ReferenceQueue 中.

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可復(fù)活

當(dāng)程序不再有任何引用變量引用Sample對(duì)象時(shí)，它就進(jìn)入可復(fù)活狀態(tài), 垃圾回收器會(huì)準(zhǔn)備釋放它占用的內(nèi)存，在釋放之前，會(huì)調(diào)用它及其他處于可復(fù)活狀態(tài)的對(duì)象的finalize()方法。

影子可觸及

已經(jīng)被斷定不會(huì)被任何終結(jié)方法復(fù)活(終結(jié)方法已經(jīng)被運(yùn)行過了)，并且影子引用對(duì)象觸及。一旦某個(gè)被影子引用的對(duì)象變成影子可觸及狀態(tài)，垃圾收集器立即把該引用對(duì)象加入隊(duì)列,由程序明確地清除。

不可觸及

當(dāng)對(duì)象處于不可觸及狀態(tài)時(shí),垃圾回收器才會(huì)真正回收它們的內(nèi)存。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的JVM调优系列：（三）类加载和执行机制的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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