码农翻身——第二章java帝国

java帝国

 

1972年C语言诞生和UNIX的问世，迅速建立帝国统治，无数程序员臣服在他的脚下。

C语言优势：贴近硬件，运行几块，效率极高。

沉重枷锁：指针和内存管理。

1982年 C++诞生，兼容C语言，并添加了面向对象功能，有静态类型检查，性能也好。复杂性极高。C++在图形领域和游戏上取得了巨大的成功。

1995年java诞生，通过在浏览器上开发了图形界面applet，让界面看起来美轮美奂，让无数程序员看到了java这个语言，并加入了java阵营。

java分为javaSE 基础   javaEE企业开发

好处：强大、健壮、安全、简单、跨平台

为了实现跨平台，操作系统和应用程序之间增加了一个抽象层：java虚拟机

 

Classloader 

 

Classloader 类加载器，用来加载 Java 类到 Java 虚拟机中。与普通程序不同的是。Java程序（class文件）并不是本地的可执行程序。当运行Java程序时，首先运行JVM（Java 虚拟机），然后再把Java class加载到JVM里头运行，负责加载Java class的这部分就叫做Class Loader。

 

JVM包括顶层Bootstrap ClassLoader 下一次 Extension ClassLoader 和底层 App ClassLoader。

Bootstrap ClassLoader加载核心库 java.*开头的、 Extension ClassLoader 加载javax.*开头的 或者JRE/ext下的类 App ClassLoader 加载应用程序的自身类。

当运行一个 程序的时候，JVM启动，运行bootstrapclassloader，该ClassLoader加载java核心API（ExtClassLoader和AppClassLoader也在此时被加载），然后调用ExtClassLoader加载扩展API，最后AppClassLoader加载CLASSPATH目录下定义的Class，这就是一个程序最基本的加载流程。（防止黑客攻击）

ClassLoader 通过classpath找到要加载的类 先咨询Bootstrap ClassLoader能否加载，Extension ClassLoader能否加载，都不能加载最后App ClassLoader加载。

 

 

 初始虚拟机

 

JVM 运行时数据区 (JVM Runtime Area) 其实就是指 JVM 在运行期间，其对JVM内存空间的划分和分配。JVM在运行时将数据划分为了6个区域来存储。

程序员写的所有程序都被加载到运行时数据区域中，不同类别存放在heap, java stack, native method stack, PC register, method area.

 

1. PC程序计数器：一块较小的内存空间，可以看做是当前线程所执行的字节码的行号指示器, NAMELY存储每个线程下一步将执行的JVM指令，如该方法为native的，则PC寄存器中不存储任何信息。Java 的多线程机制离不开程序计数器，每个线程都有一个自己的PC，以便完成不同线程上下文环境的切换。

2. java虚拟机栈：与 PC 一样，java 虚拟机栈也是线程私有的。每一个 JVM 线程都有自己的 java 虚拟机栈，这个栈与线程同时创建，它的生命周期与线程相同。虚拟机栈描述的是Java 方法执行的内存模型：每个方法被执行的时候都会同时创建一个栈帧（Stack Frame）用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法被调用直至执行完成的过程就对应着一个栈。帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程。(操作数栈是一个先进先出的栈，虚拟机所有指令都是对栈进行操作）

3. 本地方法栈：与虚拟机栈的作用相似，虚拟机栈为虚拟机执行java方法服务，而本地方法栈则为虚拟机使用到的本地方法服务。
4. Java堆：被所有线程共享的一块存储区域，在虚拟机启动时创建，它是JVM用来存储对象实例以及数组值的区域，可以认为Java中所有通过new创建的对象的内存都在此分配。（被new出来的对象存在这里）
5. 方法区:方法区和堆区域一样，是各个线程共享的内存区域，它用于存储每一个类的结构信息，例如运行时常量池，成员变量和方法数据，构造函数和普通函数的字节码内容，还包括一些在类、实例、接口初始化时用到的特殊方法。当开发人员在程序中通过Class对象中的getName、isInstance等方法获取信息时，这些数据都来自方法区。

　　

 调用方法后，形成一个新的工作台，压在旧的工作台上面。方法调用完成后，栈顶工作台被销毁。线程会在下面的工作台上继续机械的干活。

 被new出来的对象存放在堆中。

 

GC（Garbage Collection）

GC（垃圾收集器）采用的算法是可达性分析。

该算法核心思想是依靠判断对象是否存活来实现的，本算法是通过一系列的GC ROOTS的对象作为起始点，采用搜索的算法遍历引用链，如果搜索过程中没有发现该节点，则认为该节点是不可达的，即可回收的，在Java里面，一般可以使用该算法处理问题。（用来判断对象是否存活）