JVM1：官网了解JVM；Java源文件运行过程、javac编译Java源文件、如何阅读.class文件、class文件结构格式说明、 javap反编译字节码文件；类加载机制、class文件加载方式

JVM是Java虚拟机，全称Java Virtual Machine。是一个抽象的计算机器，它有一个指令集并在运行时操作内存。可以将JVM想象成是一个物理机，而一个物理机必然遵循冯诺依曼计算机模型体系。物理机接收的是0101这样的组合，因此JVM接收的也是0101这样的组合，因此输入设备这里的就是0101这样形式的。而JVM中字节码文件是作为输入设备的，这样也就可以理解为什么字节码文件是二进制文件

郝开

1212人浏览 · 2023-06-05 22:52:25

郝开 · 2023-06-05 22:52:25 发布

JVM1：官网了解JVM；Java源文件运行过程、javac编译Java源文件、如何阅读.class文件、class文件结构格式说明、 javap反编译字节码文件；类加载机制、class文件加载方式

通过官网了解JVM
Java源文件运行过程
- Java源文件经过Javac编译成字节码文件(字节码文件==>字节流文件)
类加载机制
- class文件加载方式
思考
汇总

通过官网了解JVM

官网jdk8结构图

jdk8文档官网：https://docs.oracle.com/javase/8/docs/

在这里插入图片描述

什么是JVM

JVM是Java虚拟机，全称Java Virtual Machine。是一个抽象的计算机器，它有一个指令集并在运行时操作内存。可以将JVM想象成是一个物理机，而一个物理机必然遵循冯诺依曼计算机模型体系。
请添加图片描述
物理机接收的是0101这样的组合，因此JVM接收的也是0101这样的组合，因此输入设备这里的就是0101这样形式的。而JVM中字节码文件是作为输入设备的，这样也就可以理解为什么字节码文件是二进制文件了。

Java虚拟机被移植到不同的平台上，以提供硬件和操作系统的独立性。Java平台标准版提供了Java虚拟机(VM)的两种实现：
①Java HotSpot客户端虚拟机
客户端虚拟机是通常用于客户端应用程序的平台的实现。
客户端虚拟机经过优化，可以减少启动时间和内存占用。
它可以通过使用-client启动应用程序时的命令行选项。

②Java HotSpot服务器虚拟机
服务器虚拟机是一种实现，旨在实现最高的程序执行速度，在启动时间和内存之间进行权衡。
它可以通过使用-server启动应用程序时的命令行选项。

Java HotSpot技术的一些特性是两种VM实现共有的，如下所示：

自适应编译器-应用程序使用标准解释器启动，但随后在运行时对代码进行分析，以检测性能瓶颈或“热点”。Java HotSpot VMs编译代码中对性能至关重要的部分以提高性能，同时避免对很少使用的代码(大部分程序)进行不必要的编译。Java HotSpot VMs也使用自适应编译器来动态地决定如何通过内联等技术来优化编译后的代码。编译器执行的运行时分析允许它在确定哪些优化将产生最大的性能优势时消除猜测。
快速内存分配和垃圾收集- Java HotSpot技术为对象提供了快速的内存分配，并提供了快速、高效、先进的垃圾收集器选择。
线程同步Java编程语言允许使用多个并发的程序执行路径(称为“线程”)。Java HotSpot技术提供了一种线程处理功能，这种功能设计成可以在大型共享内存多处理器服务器中使用。

官网查看JVM规范

官网Java语言和虚拟机规范：https://docs.oracle.com/javase/specs/index.html

在这里插入图片描述
找到自己需要的Java版本

选择Java虚拟机规范，点HTML和PDF都可以。

Java源文件运行过程

请添加图片描述
为什么Java一次编译到处运行？
Java源文件经过Javac编译称为.class文件，编译称字节码文件之后，交给JVM去run这个.class文件，run的一个过程显然是将字节码文件交给JVM里面去进行运行和流转。

为什么要将字节码文件交给JVM去run呢？
很多生产计算机的不同厂商、不同的CPU、包括在硬件上面进行演化，演化出不同的操作系统，不同的操作系统解析可能会有差别，为了让Java源文件，能够运行在不同的机器上，所以要对不同的操作系统去做一个屏蔽，将字节码文件交给JVM去run就可以做到，这也就是为什么Java能够做到一次编译到处运行。

Java源文件经过Javac编译成字节码文件(字节码文件==>字节流文件)

javac编译Java源文件

打开一个存放Java源文件的目录，进入dos窗口，执行命令

javac .\文件名

在这里插入图片描述

编译后的的Test.class打开是这样的在这里插入图片描述

如何阅读.class文件？

首先，去官网Java语言和虚拟机规范：https://docs.oracle.com/javase/specs/index.html
在这里插入图片描述

找到自己需要的Java版本在这里插入图片描述
选择Java虚拟机规范，点HTML和PDF都可以。
第4点就是class文件格式描述：https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se8/html/jvms-4.html

class文件结构格式说明

ClassFile {
    u4             magic;//字节码文件的规范，一般value是以0xCAFEBABE开头，俗称为魔术开头
    u2             minor_version;//最小版本号
    u2             major_version;//最大版本号
    u2             constant_pool_count;//常量池数量
    cp_info        constant_pool[constant_pool_count-1];//常量池，这里指的是静态常量池
    u2             access_flags;//访问标记
    u2             this_class;//当前类
    u2             super_class;//超类
    u2             interfaces_count;//接口数量
    u2             interfaces[interfaces_count];
    u2             fields_count;//字段数量
    field_info     fields[fields_count];
    u2             methods_count;//方法数量
    method_info    methods[methods_count];
    u2             attributes_count;//属性数量
    attribute_info attributes[attributes_count];
}

u2，u4，u8是无符号数据类型，是2的n次方。
注意：class文件结构里的常量池是指静态常量池
常量池一般分为三类，静态常量池，运行时常量池，字符串常量池。而class文件结构这里说的常量池指的是静态常量池。
静态常量池当中存放两个东西：
1.字面量：文本；字符串；final修饰的(final修饰的不一定都为常量)
2.符号引用：类、接口、字段、方法的一些描述信息

constant_pool是一个结构表，表示在结构及其子结构中引用的各种字符串常量、类和接口名称、字段名称和其他常量。每个表项的格式由其第一个“标记”字节表示。