java虛擬機jvm啟動后java代碼層面發(fā)生了什么?

0000 我想驗證的事情

java代碼在被編譯后可以被jdk提供的java命令進行加載和運行, 在我們的程序被運行起來的時候,都發(fā)生了什么事情, 下面就來探究下這個問題, 這個問題被拆成了兩個問題, 第一個問題用來確定發(fā)生了哪些事情, 第二個問題用來確定這些事情是如何進行的.

java進程里面都發(fā)生了哪些活動?

這些活動在java代碼(反編譯或者是源碼)級別有所體現(xiàn)嗎?

0001 尋找驗證的方式

當(dāng)我在探究上面兩個問題時, 我想了很多方式去探究這兩個問題,下面是我想到的方法

java官方文檔? 沒有找到

搜索引擎? 沒有找到

idea中debug? 有點線索

在idea中打上斷點然后debug時, 我發(fā)現(xiàn)了一個東西,以下是idea中的debug截圖

image.png

看到了這個關(guān)于線程和調(diào)用堆棧的線索, 那么java代碼層面中發(fā)生了哪些事情就好確定了
通過線程名字可以看出這個線程主要負責(zé)的事情.

image.png

0002 確認驗證的入口

idea中的debug窗口的線程選擇下拉框顯示了一些可以進行debug操作的線程, 那么可以斷定這幾個線程都有對應(yīng)java代碼入口, 我們可以根據(jù)這些堆棧的入口來進行代碼閱讀, 感興趣的可以看看里面究竟發(fā)生了哪些事情
idea中的可debug的線程沒有通過jstack命令顯示的線程多, 下面是通過jstack命令dump出來的數(shù)據(jù):

"RMI TCP Connection(2)-192.168.191.1" #18 daemon prio=5 os_prio=0 tid=0x000000001b409800 nid=0x80a4 runnable [0x000000001c93d000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
at java.net.SocketInputStream.socketRead0(Native Method)
at java.net.SocketInputStream.socketRead(SocketInputStream.java:116)
at java.net.SocketInputStream.read(SocketInputStream.java:171)
at java.net.SocketInputStream.read(SocketInputStream.java:141)
at java.io.BufferedInputStream.fill(BufferedInputStream.java:246)
at java.io.BufferedInputStream.read(BufferedInputStream.java:265)
- locked <0x00000000d7520cb0> (a java.io.BufferedInputStream)
at java.io.FilterInputStream.read(FilterInputStream.java:83)
at sun.rmi.transport.tcp.TCPTransport.handleMessages(TCPTransport.java:555)
at sun.rmi.transport.tcp.TCPTransport$ConnectionHandler.run0(TCPTransport.java:834)
at sun.rmi.transport.tcp.TCPTransport$ConnectionHandler.lambda$run$0(TCPTransport.java:688)
at sun.rmi.transport.tcp.TCPTransport$ConnectionHandler$Lambda$3/1223273742.run(Unknown Source)
at java.security.AccessController.doPrivileged(Native Method)
at sun.rmi.transport.tcp.TCPTransport$ConnectionHandler.run(TCPTransport.java:687)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1149)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)

Locked ownable synchronizers:
- <0x00000000d6c99530> (a java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker)

"JMX server connection timeout 17" #17 daemon prio=5 os_prio=0 tid=0x000000001ae9e000 nid=0x8088 in Object.wait() [0x000000001c63f000]
java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (on object monitor)
at java.lang.Object.wait(Native Method)
- waiting on <0x00000000d715f378> (a [I)
at com.sun.jmx.remote.internal.ServerCommunicatorAdmin$Timeout.run(ServerCommunicatorAdmin.java:168)
- locked <0x00000000d715f378> (a [I)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)

Locked ownable synchronizers:
- None

"RMI Scheduler(0)" #16 daemon prio=5 os_prio=0 tid=0x000000001b1c6800 nid=0x8084 waiting on condition [0x000000001c53e000]
java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (parking)
at sun.misc.Unsafe.park(Native Method)
- parking to wait for <0x00000000d69fbee0> (a java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject)
at java.util.concurrent.locks.LockSupport.parkNanos(LockSupport.java:215)
at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject.awaitNanos(AbstractQueuedSynchronizer.java:2078)
at java.util.concurrent.ScheduledThreadPoolExecutor$DelayedWorkQueue.take(ScheduledThreadPoolExecutor.java:1093)
at java.util.concurrent.ScheduledThreadPoolExecutor$DelayedWorkQueue.take(ScheduledThreadPoolExecutor.java:809)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.getTask(ThreadPoolExecutor.java:1074)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1134)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)

Locked ownable synchronizers:
- None

"RMI TCP Connection(1)-192.168.191.1" #15 daemon prio=5 os_prio=0 tid=0x000000001ae1a800 nid=0x8080 runnable [0x000000001c43d000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
at java.net.SocketInputStream.socketRead0(Native Method)
at java.net.SocketInputStream.socketRead(SocketInputStream.java:116)
at java.net.SocketInputStream.read(SocketInputStream.java:171)
at java.net.SocketInputStream.read(SocketInputStream.java:141)
at java.io.BufferedInputStream.fill(BufferedInputStream.java:246)
at java.io.BufferedInputStream.read(BufferedInputStream.java:265)
- locked <0x00000000d6ddc2e0> (a java.io.BufferedInputStream)
at java.io.FilterInputStream.read(FilterInputStream.java:83)
at sun.rmi.transport.tcp.TCPTransport.handleMessages(TCPTransport.java:555)
at sun.rmi.transport.tcp.TCPTransport$ConnectionHandler.run0(TCPTransport.java:834)
at sun.rmi.transport.tcp.TCPTransport$ConnectionHandler.lambda$run$0(TCPTransport.java:688)
at sun.rmi.transport.tcp.TCPTransport$ConnectionHandler$$Lambda$3/1223273742.run(Unknown Source)
at java.security.AccessController.doPrivileged(Native Method)
at sun.rmi.transport.tcp.TCPTransport$ConnectionHandler.run(TCPTransport.java:687)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1149)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)

Locked ownable synchronizers:
- <0x00000000d6c93ac0> (a java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker)

"RMI TCP Accept-0" #14 daemon prio=5 os_prio=0 tid=0x000000001a833800 nid=0x8074 runnable [0x000000001c23e000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
at java.net.DualStackPlainSocketImpl.accept0(Native Method)
at java.net.DualStackPlainSocketImpl.socketAccept(DualStackPlainSocketImpl.java:131)
at java.net.AbstractPlainSocketImpl.accept(AbstractPlainSocketImpl.java:409)
at java.net.PlainSocketImpl.accept(PlainSocketImpl.java:199)
- locked <0x00000000d6be9bb0> (a java.net.SocksSocketImpl)
at java.net.ServerSocket.implAccept(ServerSocket.java:545)
at java.net.ServerSocket.accept(ServerSocket.java:513)
at sun.management.jmxremote.LocalRMIServerSocketFactory$1.accept(LocalRMIServerSocketFactory.java:52)
at sun.rmi.transport.tcp.TCPTransport$AcceptLoop.executeAcceptLoop(TCPTransport.java:405)
at sun.rmi.transport.tcp.TCPTransport$AcceptLoop.run(TCPTransport.java:377)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)

Locked ownable synchronizers:
- None

"Service Thread" #12 daemon prio=9 os_prio=0 tid=0x000000001a653800 nid=0x3be8 runnable [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE

Locked ownable synchronizers:
- None

"C1 CompilerThread2" #11 daemon prio=9 os_prio=2 tid=0x000000001a63f000 nid=0x70b8 waiting on condition [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE

Locked ownable synchronizers:
- None

"C2 CompilerThread1" #10 daemon prio=9 os_prio=2 tid=0x000000001a5ed800 nid=0x7898 waiting on condition [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE

Locked ownable synchronizers:
- None

"C2 CompilerThread0" #9 daemon prio=9 os_prio=2 tid=0x000000001a5ec800 nid=0x79a4 waiting on condition [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE

Locked ownable synchronizers:
- None

"JDWP Command Reader" #8 daemon prio=10 os_prio=0 tid=0x0000000018458800 nid=0x7520 runnable [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE

Locked ownable synchronizers:
- None

"JDWP Event Helper Thread" #7 daemon prio=10 os_prio=0 tid=0x0000000018455000 nid=0x7c44 runnable [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE

Locked ownable synchronizers:
- None

"JDWP Transport Listener: dt_socket" #6 daemon prio=10 os_prio=0 tid=0x0000000018449000 nid=0x7a50 runnable [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE

Locked ownable synchronizers:
- None

"Attach Listener" #5 daemon prio=5 os_prio=2 tid=0x00000000197b3000 nid=0x3250 waiting on condition [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE

Locked ownable synchronizers:
- None

"Signal Dispatcher" #4 daemon prio=9 os_prio=2 tid=0x000000001842a800 nid=0x4c8c runnable [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE

Locked ownable synchronizers:
- None

"Finalizer" #3 daemon prio=8 os_prio=1 tid=0x00000000037bd800 nid=0x764c in Object.wait() [0x000000001976f000]
java.lang.Thread.State: WAITING (on object monitor)
at java.lang.Object.wait(Native Method)
- waiting on <0x00000000d5d88ed0> (a java.lang.ref.ReferenceQueue$Lock)
at java.lang.ref.ReferenceQueue.remove(ReferenceQueue.java:144)
- locked <0x00000000d5d88ed0> (a java.lang.ref.ReferenceQueue$Lock)
at java.lang.ref.ReferenceQueue.remove(ReferenceQueue.java:165)
at java.lang.ref.Finalizer$FinalizerThread.run(Finalizer.java:216)

Locked ownable synchronizers:
- None

"Reference Handler" #2 daemon prio=10 os_prio=2 tid=0x00000000037bc000 nid=0x3c8c in Object.wait() [0x000000001966e000]
java.lang.Thread.State: WAITING (on object monitor)
at java.lang.Object.wait(Native Method)
- waiting on <0x00000000d5d86bf8> (a java.lang.ref.Reference$Lock)
at java.lang.Object.wait(Object.java:502)
at java.lang.ref.Reference.tryHandlePending(Reference.java:191)
- locked <0x00000000d5d86bf8> (a java.lang.ref.Reference$Lock)
at java.lang.ref.Reference$ReferenceHandler.run(Reference.java:153)

Locked ownable synchronizers:
- None

"main" #1 prio=5 os_prio=0 tid=0x00000000036c4000 nid=0x1cb0 runnable [0x00000000035bf000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
at java.io.FileInputStream.readBytes(Native Method)
at java.io.FileInputStream.read(FileInputStream.java:255)
at java.io.BufferedInputStream.fill(BufferedInputStream.java:246)
at java.io.BufferedInputStream.read(BufferedInputStream.java:265)
- locked <0x00000000d5de89a8> (a java.io.BufferedInputStream)
at com.TaskTest.main(Test.java:179)

Locked ownable synchronizers:
- None

"VM Thread" os_prio=2 tid=0x00000000183d8000 nid=0x6d38 runnable

"GC task thread#0 (ParallelGC)" os_prio=0 tid=0x00000000036e2800 nid=0x7e88 runnable

"GC task thread#1 (ParallelGC)" os_prio=0 tid=0x00000000036e4000 nid=0x35e4 runnable

"GC task thread#2 (ParallelGC)" os_prio=0 tid=0x00000000036e5800 nid=0x4ed4 runnable

"GC task thread#3 (ParallelGC)" os_prio=0 tid=0x00000000036e7000 nid=0x702c runnable

"VM Periodic Task Thread" os_prio=2 tid=0x000000001a69f000 nid=0x2af8 waiting on condition

JNI global references: 5253

可以看出來jstack導(dǎo)出的線程有些有調(diào)用堆棧, 有些沒有, 是這樣的, 沒有堆棧的線程應(yīng)該是jvm的一些核心線程, 這些核心線程提供了jvm的核心功能, 比如垃圾回收, 即時編譯等. 帶有堆棧的這些線程都是由java代碼作為入口構(gòu)建出來的, 所以我們能根據(jù)這些入口去查看里面的具體邏輯, 這些線程中有一個線程main, 這個線程就是為帶有main方法入口的java應(yīng)用構(gòu)建出來的, 這個線程主要執(zhí)行動作就是java應(yīng)用由入口方法所觸發(fā)的程序邏輯.
帶有堆棧信息的這些線程, 在執(zhí)行其自身代碼的邏輯之外, 還會被jvm用于執(zhí)行類加載這個動作. 如何驗證這個類加載的動作呢, 如果你用的idea, 在設(shè)置中開啟debug時進入類加載器斷點, idea默認不開啟這個動作, 然后把斷點打點到類加載器的loadClass這個方法中, 給出以下具體位置:sun.misc.Launcher.AppClassLoader#loadClass, 如何確定是這個類呢, 大家可以在自己的main方法中獲取自己定義的類的類對象, 根據(jù)類對象的方法getClassLoader就可以確認類加載器了, 對于AppClassLoader這個類加載器大家肯定不會陌生, 比較有名雙親委派模型就是由這個類實現(xiàn)的, 大家有興趣的可以去扒下代碼, 驗證下自己讀過的文章是不是和代碼一致. 最后以debug模式啟動你的main代碼, 你就可以命中類加載器中的代碼了. 好了, 好好琢磨琢磨這些代碼邏輯吧.

下次再見

0003 網(wǎng)絡(luò)資源

下面是一些本文的相關(guān)資源

JVM 內(nèi)部運行線程介紹
 https://www.cnblogs.com/williamjie/p/9389349.html
各個工具如何查找加載類
 https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/findingclasses.html
java虛擬機如何查找加載類
 https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/windows/java.html

?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者

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java虛擬機jvm啟動后java代碼層面發(fā)生了什么?

0000 我想驗證的事情

0001 尋找驗證的方式

0002 確認驗證的入口

0003 網(wǎng)絡(luò)資源

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