JVM基础-class文件与加载
class文件
就如同一般文件，只是一种文件形式，用于被jvm识别和执行。
不是只有java文件才能生成.class文件，scala和python也能生成class文件
如何生成
通过javac命令生成class文件
通过java命令执行class文件
javac Hello.java
java Hello
javac参数示例
javac -target 1.6 -source 1.6 Hello.java
class文件的作用是记录一个类文件中所有信息
比如说this和super关键字，没有定义过却可以使用；是生成class文件的时候jvm帮助我们记录了当前类的this和super关键字，所以我们才可以使用；class中的文件信息要多于java源代码。
class文件结构
- class是一种8位字节的二进制流文件
- 各个数据按顺序紧密的排列，无间隙。让jvm加载更快速
- 每个类或者接口都单独占据一个class文件，每个类都可以独自管理内部内容
constant_pool结构
简单基本类型
- CONSTANT_Integer_info
- CONSTANT_Long_info
- CONSTANT_String_info
复杂类型
- CONSTANT_Class_info:当前类名字和引用到类的信息
- CONSTANT_Fieldre_info:当前成员变量
- CONSTANT_Methodref_info:当前类中的方法
存储的都是索引
class文件弊端
- 内存占用大，不适合移动端；类内容很多
- 堆栈的加载模式，加载速度慢
- 文件IO操作多，类查找慢
dex文件详解
假设有Main.java文件如下：
public class Main {
public static void main(String[] args) {
print("hello world.");
}
private static void print(String s) {
System.out.println(s);
}
}
-
什么是dex文件
- 能够被DVM识别，加载并执行的文件格式
- C/C++也可以生成dex文件
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如何生成dex文件
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通过IDE自动build生成
dx --dex --output Main.dex Main.class 手动通过dx命令生成dex
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手动运行dex文件，需要先链接你的手机或者模拟器；push dex文件到手机上；这里推送到手机上的外置存储卡目录上，可以修改该路径。
adb push Main.dex /storage/emulated/0 adb shell cd /storage/emulated/0 dalvikvm -cp Main.dex Main其中
-cp是执行，最后的Main是需要执行的class名称，必须填。最后控制台会输出
hello world.
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dex文件作用
- 记录整个工程中所有类文件的信息，记住是整个工程！
-
dex文件格式详解
- 一种8位字节流的二进制文件
- 各个数据按照顺序紧密的排序，无间隙
- 整个应用中的所有java源文件都放在一个dex中
class与dex对比
- 本质上都是一样的,dex是从class文件演化而来的
- class文件存在许多冗余信息，dex会除去冗余，并整合
Java虚拟机
JVM结构详解
类加载器classloader
- Bootstrap ClassLoader: Load JRE/lib/rt.jar
- Extension ClassLoader: Load JRE/lib/ext/*.jar
- App ClassLoader
- Custom ClassLoader
Classloader加载流程
- loading: 类的信息从文件中获取并载入到JVM内存里
- verifying: 检查读入的结构是否符合JVM规范的描述
- preparing: 分类一个结构用来存储类信息
- resolving: 把这个类的常量池中的所有的符号引用改变成直接引用
- Initializing: 执行静态初始化程序，把静态变量初始化成指定的值
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java栈区
- 作用：它存放的是java方法执行时的所有的数据
- 组成：由栈帧组成，一个栈帧代表一个方法的执行
java栈帧
- 每个方法从调用到执行完成就对应一个栈帧在虚拟机中入栈到出栈
- 局部变量表，栈操作数，动态链接，方法出口
本地方法栈
- 作用：本地方法是专门为native方法服务的
方法区
存储被虚拟机加载的类信息，常量，静态变量，即时编译器编译后等数据
堆区
- 作用：所有通过new创建的对象的内存都在堆中分配
- 特点：是虚拟机中最大的一块内存，是GC要回收的部分
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GC垃圾回收
- 引用计数算法
- 可达性算法
引用的类型
- 强引用，软引用，弱引用，虚引用
标记-清除算法
该算法通过扫描无用的引用，来直接置空不可达的对象；但是会造成内存碎片化严重问题。
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复制算法
当存活的对象比较少时，很高效；但是需要一块内存需要复制对象
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标记整理算法
在标记清除算法的基础上，加上了对象的移动，相应的空闲指针也移动；但成本更高，解决了内存碎片问题。
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触发GC条件：
- Java虚拟机无法再为新的对象分配内存空间
- 手动调用
System.gc()（强烈不推荐）加大虚拟机压力 - 低优先级的GC线程，被运行时就会执行GC
Dalvik VM
与JVM的不同点：
- 执行的文件不同，一个是class，一个是dex
- 类加载的系统与JVM区别较大
- 可以同时存在多个DVM
- Dalvik是基于寄存器的，而JVM是基于栈的
ART虚拟机
- DVM使用JIT来讲字节码转换成机器码，效率低；因为每次重新打开程序都需要转换一次机器码
- ART采用了AOT预编译技术，执行速度更快；直接执行机器码
- ART会占用更多的应用安装时间和存储空间
类加载器详解
ClassLoader种类
- BootClassLoader 加载系统字节码文件
- PathClassLoader 加载应用字节码文件
- DexClassLoader 加载指定目录字节码文件
- BaseDexClassLoader
