JVM入門以及class文件格式

  首先要搞清楚兩個問題葛闷,java 是怎樣從編碼到執(zhí)行的真?zhèn)€過程退盯,到底什么是jvm璧眠?

我們有一個文件x.java->執(zhí)行javac->變成x.class ,當我們調用java命令的時候class會被裝載到內存叫classLoader辞色。一般的情況下我們寫自己類文件的時候會用到java的類庫疯暑,所以它要把java類庫相關的類也裝載到內存里面砚哗,裝載完成之后會調用字節(jié)碼解釋器或者即時編譯器來進行解釋或編譯怔揩,編譯完之后有執(zhí)行引擎開始執(zhí)行右蕊,執(zhí)行引擎下面面對的就是操作系統(tǒng)的硬件了琼稻,這一部分的內容就叫jvm。
這里面還有一個問題饶囚,java其實是解釋執(zhí)行和編譯執(zhí)行可以混合的帕翻。

java執(zhí)行.png

jvm與java無關
java虛擬機怎么才能做到這么多語言都網上跑呢,關鍵的原因就是class這個東西萝风,任何的語言只要是能編譯成class嘀掸,符合class文件的規(guī)范你就可以扔到java虛擬機上去執(zhí)行。
目前常用的最多的java虛擬機就是HotPot规惰。在命令行里輸入 :java -version睬塌,就會輸出虛擬機的名字,執(zhí)行模式歇万,版本等信息
JDK揩晴、JRE、JVM
在這里需要解釋一些相應的概念贪磺,JDK-JRE-JVM到底是一個什么樣的關系硫兰,下面這一張圖一看應該就能明白,jvm叫java的虛擬機只是來執(zhí)行的缘挽;jre運行時環(huán)境瞄崇,java要想在操作系統(tǒng)上運行,除了虛擬機之外java的核心類庫得有壕曼;jdk是Java開發(fā)工具包,包含了jre和jvm等浊、
jdk.png

Class File Format
剛剛看到的這個得java虛擬機是以class文件為核心腮郊,這個class文件是什么呢?
整個class文件的格式是一個二進制字節(jié)流筹燕,這個二進制字節(jié)流是有java虛擬機來解釋的轧飞。
使用sublime用16進制打開class文件之后可以看出每一部分有多長衅鹿,一般u1,u2过咬,u3....u8大渤,u指的是無符號整數(shù),u1就是一個字節(jié)掸绞。前幾位一般都一樣泵三,前面的四個字節(jié)指的是這個文件的同意標識符,當我們看到CA FE BA BE 的時候衔掸,就知道他是java編譯完的class文件烫幕。這四個字節(jié)叫做magic Number,魔術。
我們可以使用多種方式看到ByteCode
1.javap - java自帶的覺javap的命令
2.JBE- 他除了可以觀察二進制碼之外還可以直接修改
3.JClassLib + IDEA插件之一敞映,這個是我最常用的
這個插件用起來很簡單较曼,安裝完之后就會有選項->show Bytecode With jclasslib
我們來回顧一下,這個class文件有好多種類型振愿,它是一環(huán)套一環(huán)的捷犹,這個class文件有那么幾個:
1.Magic Number
2.Minor Version (小號)/Major Version(主號)
3.constant_pool_count(有多少個常量池)
4.常量池-1具體的內容有很多種類型
5.access_flags (指的是整個class你前面寫的是public還是private等)
6.this_class (我當前的這個類是誰)
7.super_class(父類是誰)
8.Interface_count(實現(xiàn)了哪些接口)
9.Interface(接口的索引)
10.fields(有哪些屬性)
access_flags:是不是public的,是不是static的冕末,是不是final的萍歉??栓霜?
name_index:名稱的索引
descriptor_index:描述符翠桦,到底是什么類型的
attributes:另外它所附加的一些屬性
11.methods(方法的各種結構,到底是怎么樣進行標識的胳蛮,它的名字的索引销凑,描述符的索引,附加屬性)

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