Java 代码执行原理( 二 )


任何java运用程序,可能会使用两种类加载器,即启动类加载器(bootstrap)和用户自定义类加载器 。
启动类加载器是Java虚拟机唯一实现的一部分,它又可分为原始类装载器,系统类装载器或默认类装载器 。它的主要作用是从操作系统的磁盘装载相应的类,如Java API类等 。
用户自定义装载类,即按照用户自定义的方式来装载类 。

Java 代码执行原理

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2、将字节码文件存储在JVM内存区
当JAVA虚拟机运行一个程序时,它需要内存来存储许多东西 。
比如如字节码,程序创建的对象,传递给方法的参数,返回值,局部变量以及运算的中间结果等,这些相关信息被组织到“运行时数据区” 。
根据厂商的不同,在Java虚拟机中,运行时数据区也有所不同 。有些运行时数据区由线程共享,有些只能由某个特定线程共享 。
运行时数据区大致可分几个区:方法区,堆区,栈区,PC寄存器区和本地方法栈区 。
在该阶段中,涉及到如下基本概念和知识 。
1)方法区
方法区用来存储解析被加载的class文件的相关信息 。
当虚拟装载一个class文件后,它会从这个class文件包含的二进制数据中解析类型信息,然后将该相关信息存储到方法区中 。
2)堆
堆是用来存储相关引用类型的,如new对象 。当程序运行时,虚拟机会把所有该程序在运行时创建的对象都放到堆中 。
3)PC寄存器
PC寄存器主要用来存储线程 。当新创建一个线程时,该线程都将得到一个自己的PC寄存器(程序计数器)以及一个java栈 。
Java虚拟机没有寄存器,其指令集使用Java栈来存储中间数据 。
4)栈区
栈区主要用来存储值类型的,如基本数据类型 。需要注意的是,String为引用类型,是存在堆中的 。
Java栈是由许多栈帧组成的,一个栈帧包含一个Java方法调用的状态,当线程调用一个方法时,虚拟机压入一个新的栈帧到该线程的Java栈中,当该方法返回时,这个栈帧从Java栈中弹出 。
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3、执行引擎与运行时数据区交互
运行时数据区为执行引擎提供了执行环境和相关数据,执行引擎通过与运行时数据区交互,从而获取执行时需要的相关信息,存储执行的中间结果等
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4、执行引擎与本地方法接口
当要执行本地方法时,执行引擎将调用本地方法接口来获取相关OS本地方法 。
需要注意的是,本地方法与操作系统强耦合的 。
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5、JVM在具体操作系统上执行
JVM通过调用本地接口来获取本地方法,从而实现在具体的平台上执行 。比如在linux系统上执行,在Window系统上执行和在Unix系统上执行 。
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