README.md

JVM

jvm tools

javap <options> <classes>

javap -c xxx.class : Disassemble_反汇编 the code
javap -l xxx.class : Print line number and `local variable tables

IntelliJ IDEA jclasslib 插件

指令集架构

• 基于栈式架构（JVM）
  • 设计和实现更简单，适用于资源受限的系统
  • 避开寄存器的分配难题：使用零地址指令方式分配
  • 指令流中的指令大部分是零地址指令，其执行过程依赖于操作栈指令集更小，编译器容易实现
  • 不需要硬件支持，可移植性更好，更好实现跨平台
• 基于寄存器架构
  • 典型的应用是x86的二进制指令集：传统PC以及Android的Davlik虚拟机
  • 指令集架构完全依赖硬件，可移植性差
  • 性能优秀和执行更高效
  • 花费更少的指令去完成一项操作
  • 在大部分情况下，基于寄存器架构的指令集往往都以一地址指令、二地址指令和三地址指令为主，而基于栈式架构的指令集却是以零地址指令为主

Class File Structure java8

Java 对象的实例化

JVM架构

Class Loader subSystem_{类加载子系统}

loading_加载

Bootstrap ClassLoader_{引导/启动 类加载器}由c和c++实现，Java核心类库默认使用此加载器加载

1. 出于安全考虑Bootstrap ClassLoader只加载包名为java、javax、sun等开头的类
2. JAVA_HOME/jre/lib下的内容
3. sun.boot.class.path路径下的内容
4. 没有父加载器
5. 加载ExtensionClassloader和AppClassloader，并指定为他们的父类加载器
6. c/c++实现，嵌套在JVM内部

Extension ClassLoader_{扩展类加载器}由java实现

1. java语言编写，实现位置sun.misc.Launcher内静态内部类static class ExtClassLoader extends URLClassLoader
2. parent_{父类加载器}为 Bootstrap ClassLoader
3. 从java.ext.dirs系统属性所指定的目录中加载类库
4. 从JDK的安装路径jre/lib/ext子目录下加载类库_{如果用户创建的JAR放在此目录下也会自动由ExtensionClassLoader加载}

Application ClassLoader_{系统类加载器}由java实现，自定义java类型默认使用

1. java语言编写，实现位置sun.misc.Launcher内静态内部类static class AppClassLoader extends URLClassLoader
2. parent_{父类加载器}为 ExtClassLoader 扩展类加载器
3. 加载环境变量classpath路径下的类库
4. 加载系统属性java.class.path指定路径下的类库

User Defined Class Loader 用户自定义类加载器

Linking_链接

• Verify_验证
• Prepare_准备
• Resolve_解析

Initialization_初始化

Runtime Data Areas

• Program Counter Register
• jvm stacks
  • Stack Frame
    • Local Variable
    • Operand Stack
    • Dynamic Linking
    • Normal Method Invocation Completion
    • Abrupt Method Invocation Completion
• Native Method Stack
  • Native Method Interface_{JNI 本地方法接口}
  • Native Method Library_{本地方法库}
• Heap Area
• Method Area
  • HotSpot 有Method Area
    • JDK8 为元空间 metaspace
    • jdk6&7 为永久代 PermGen space
    • Method Area是JVM规范. metaspace、PermGen为method area的落地实现
  • J9_IBM和JRockit_Oracle没有Method Area

Execution Engine_执行引擎

• Interpreter_解释器
• JIT Compiler_{即时编译器}
  • Intermediate Code Generator_{中间代码生成器}
  • Code Optimizer_{代码优化器}
  • Target Code Generator_{目标代码生成器}
  • Profiler_分析器
• Garbage Collection_{垃圾回收器}