类加载机制

一、类加载的过程

二、JVM体系结构

1. Class Loader

作用：

将Class文件字节码内容加载到内存中，并将这些静态数据转成方法区的运行时数据结构，然后在堆中生成一个代表整个类的Java.lang.Class对象，作为方法区中类数据的访问入口

种类：

2. 双亲委派机制

• 类加载器收到类加载的请求
• 将这个请求向上委托给父类加载器去完成，一直向上为委托，知道Bootstrap classloader
• 若Bootstrap classloader能够加载，则加载结束，否则通知子类加载器去加载，直到最后加载完成。

作用：

• 安全，防止核心类被随意修改，比如自己写的String类不会被加载
• 避免重复加载，父类加载器已经加载过，则子类不需要再次加载

3. 执行引擎

将.class字节码文件编译/解释成计算机系统可以识别的机器语言，需调用本地方法接口来实现整个程序的功能。

4. 方法区/元空间（Method Area）

• 存储已被虚拟机加载的 类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码 等数据
• 元空间在1.8中不再与堆是连续的物理内存，而是改为使用本地内存(Native memory)

永久代和元空间的区别？

• 方法区在jdk1.8以前叫永久代，jdk1.8开始叫元空间
• 永久代是存放在堆区的，元空间存在于直接内存

为什么要移除永久代？

• 为了避免发生OOM异常，替换成元空间不占用堆内存

元空间的调优

• 最小、最大元空间设置成一样大
• 大小设置为物理内存的 1/32
• 预留20%-30%的空间

常量池：

1. 字面量
   字面量相当于 Java 语言层面常量的概念，如文本字符串，声明为 fina 的常量值等；
2. 符号引用量
   符号引用则属于编译原理方面的概念，包括了如下三种类型的常量：

• 类和接口的全限定名
• 字段名称描述符
• 方法名称描述符

5.栈（stack）

1、特点：
栈的最主要特点是后进先出(LIFO)。

栈是一种运算受限的线性表，限定仅在表尾进行插入和删除操作的线性表。栈的所有插入和删除操作均在栈顶进行，而栈底不允许插入和删除。

向一个栈插入新元素又称作进栈、入栈或压栈，它是把新元素放到栈顶元素的上面，使之成为新的栈顶元素；从一个栈删除元素又称作出栈或退栈，它是把栈顶元素删除掉，使其相邻的元素成为新的栈顶元素。

主管程序的运行，生命周期和线程同步。

存放内容：八种基本数据类型、对象的引用、实例的方法

栈中不存在垃圾回收，程序正在执行的方法一定在栈的顶部。

栈溢出：StackOverError

补充

队列（Queue）：

特点：先进后出 （FIFO：First Input First Output）

当一个元素被添加到队列中时，它被添加到后面。当一个元素从队列中移除时，它将从前面移除。队列的两个主要操作就是入队（enqueue）和出队（dequeue）。入队意味着在队列的后面插入一个元素，而出队则意味着从队列的前面移除一个元素。

6. 本地方法栈

线程私有

本地方法栈与虚拟机栈类似，只不过虚拟机栈是为Java方法提供服务，本地方法栈是为native方法服务

7. 本地库接口

Native 的作用：调用C++语言的类库。程序在执行之前先要把java代码转换成字节码（class文件），jvm首先需要把字节码通过一定的方式 类加载器（ClassLoader） 把文件加载到内存中 运行时数据区（Runtime Data Area） ，而字节码文件是jvm的一套指令集规范，并不能直接交个底层操作系统去执行，因此需要特定的命令解析器 执行引擎（Execution Engine） 将字节码翻译成底层系统指令再交由CPU去执行，而这个过程中需要调用其他语言的接口 本地库接口（Native Interface）来实现整个程序的功能。

8. 程序计数器

• 当前线程所执行的字节码的行号指示器
• 为了线程切换后能恢复到正确的位置。
• 实现流程控制 和 记录执行位置
• 线程私有
• 每个线程有一个独立的程序计数器，线程之间互不影响。
• 运行时数据区中唯一不会出现OOM的区域，没有垃圾回收
• 只存下一个字节码指令的地址，消耗内存小且固定，无论方法多深，他只存一条。 只针对一个线程，随着线程的结束而销毁。
• 如果线程执行的Java方法，则计数器记录正在执行的虚拟机字节码的指令的地址
• 如果正在执行的本地方法，这个计数器值则应为空。（undefined）

9.堆（Heap）

一个JVM只有一个堆内存，堆内存的大小是可以调节的。
存放对象的实例，方法，常量。

堆的三个区域

GC

Minor GC是新生代GC，指的是发生在新生代的垃圾收集动作。由于java对象大都是朝生夕死的，所以Minor GC非常频繁，一般回收速度也比较快。

Major GC/Full GC 是老年代GC，指的是发生在老年代的GC，出现Major GC一般经常会伴有Minor GC，Major GC的速度比Minor GC慢的多。

什么情况下会出发Minor GC和Full GC

https://blog.csdn.net/weixin_38750084/article/details/83280614

三、栈+堆+方法区的交互关系

问题：为什么Mian方法最先执行，但是最后结束？

其他：
因为内存中针对方法的调用使用栈的数据结构。
递归->可能导致方法将栈的空间占满，导致栈溢出（StackOverFlowError）错误。

类加载机制

原文：https://www.cnblogs.com/nlbz/p/14773766.html