JVM加载class文件的原理机制

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JVM工作原理

JVM工作原理

JVM工作原理JVM(Java虚拟机)是Java程序的运行环境,它负责将Java源代码编译成可执行的字节码,并提供运行时环境来执行字节码。

JVM的工作原理涉及到类加载、内存管理、垃圾回收、即时编译等多个方面。

1. 类加载JVM通过类加载器(ClassLoader)来加载Java类。

类加载器根据类的全限定名(包括包名和类名)在类路径中查找对应的字节码文件,并将其加载到内存中。

类加载器采用双亲委派模型,即先由父类加载器尝试加载类,如果父类加载器无法加载,则由子类加载器尝试加载。

这种模型保证了类的唯一性和安全性。

2. 内存管理JVM将内存分为多个区域,包括方法区、堆、栈和程序计数器。

方法区存储类的元数据信息,如字段、方法、常量池等。

堆是存放对象实例的区域,通过垃圾回收机制来管理内存的分配和释放。

栈用于存储方法的局部变量和方法调用信息。

程序计数器用于指示当前线程执行的字节码指令。

3. 垃圾回收JVM通过垃圾回收机制自动回收不再使用的对象内存。

垃圾回收器会定期扫描堆内存,标记所有还在使用的对象,然后清理掉未被标记的对象。

常见的垃圾回收算法有标记-清除、复制、标记-整理等。

JVM还提供了不同的垃圾回收器,如Serial、Parallel、CMS、G1等,可以根据应用场景选择合适的垃圾回收器。

4. 即时编译JVM使用即时编译器(Just-In-Time Compiler)将热点代码(经常被执行的代码)编译成本地机器码,以提高执行效率。

JVM会监测程序的运行情况,根据热点代码的执行频率和调用关系进行优化编译。

即时编译器可以选择不同的编译策略,如解释执行、编译执行或混合执行。

5. 内存模型JVM定义了Java程序在多线程环境下的内存模型,保证多线程的内存可见性和有序性。

内存模型规定了线程之间如何进行通信和同步。

JVM使用主内存和工作内存的概念,线程之间的共享变量存储在主内存中,每个线程有自己的工作内存,线程对共享变量的操作先在工作内存中进行,然后通过主内存来同步和通信。

jvm原理

jvm原理

JVM 原理解释JVM 全称是 Java Virtual Machine ,Java 虚拟机,这个 JVM 你是看不到的,它存在内存中。

我们知道计算机的基本构成是:运算器、控制器、存储器、输入和输出设备,那这个 JVM 也是有这成套的元素,运算器是当然是交给硬件 CPU 还处理了,只是为了适应“一次编译,随处运行”的情况,需要做一个翻译动作,于是就用了JVM 自己的命令集,JVM 的命令集则是可以到处运行的,因为 JVM 做了翻译,根据不同的CPU ,翻译成不同的机器语言。

JVM 是一个内存中的虚拟机,那它的存储就是内存了,我们写的所有类、常量、变量、方法都在内存中。

JVM 的组成部分Class Loader 类加载器类加载器的作用是加载类文件(.class)到内存,Class Loader 加载的 class 文件是有格式要求的。

类加载的最终产品是位于运行时数据区的堆区的Class对象。

Class对象封装了类在方法区内部的数据结构。

并且向JAVA程序提供了访问类在方法区内的数据结构。

JVM加载class文件的原理机制1. Java 中的所有类,必须被装载到 JMV 中才能运行,这个装载工作是由 JVM 中的类装载器完成的,类装载器所做的工作实质是把类文件从硬盘读取到内存中。

2. Java中的类大致分为三种:a) 系统类b) 扩展类c) 由程序员自定义的类3. 类装载方式,有两种:a) 隐式装载,程序在运行过程中当碰到通过 new 等方式生成对象时,隐式调用类装载器加载对应的类到jvm中。

b) 显式装载,通过 class.forname() 等方法,显式加载需要的类。

4. 类加载的动态性体现一个应用程序总是由n多个类组成,Java 程序启动时,并不是一次把所有的类全部加载后再运行,它总是先把保证程序运行的基础类一次性加载到 JVM 中,其它类等到 JVM 用到的时候再加载,这样的好处是节省了内存的开销。

[Java面试题目与答案]台积电面试题目与答案

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[Java面试题目与答案]台积电面试题目与答案1、面向对象的特征有哪些方面答:面向对象的特征主要有以下几个方面:-抽象:抽象是将一类对象的共同特征总结出来构造类的过程,包括数据抽象和行为抽象两方面。

抽象只关注对象有哪些属性和行为,并不关注这些行为的细节是什么。

-继承:继承是从已有类得到继承信息创建新类的过程。

提供继承信息的类被称为父类(超类、基类);得到继承信息的类被称为子类(派生类)。

继承让变化中的软件系统有了一定的延续性,同时继承也是封装程序中可变因素的重要手段(如果不能理解请阅读阎宏博士的《Java与模式》或《设计模式精解》中关于桥梁模式的部分)。

-封装:通常认为封装是把数据和操作数据的方法绑定起来,对数据的访问只能通过已定义的接口。

面向对象的本质就是将现实世界描绘成一系列完全自治、封闭的对象。

我们在类中编写的方法就是对实现细节的一种封装;我们编写一个类就是对数据和数据操作的封装。

可以说,封装就是隐藏一切可隐藏的东西,只向外界提供最简单的编程接口(可以想想普通洗衣机和全自动洗衣机的差别,明显全自动洗衣机封装更好因此操作起来更简单;我们现在使用的智能手机也是封装得足够好的,因为几个按键就搞定了所有的事情)。

-多态性:多态性是指允许不同子类型的对象对同一消息作出不同的响应。

简单的说就是用同样的对象引用调用同样的方法但是做了不同的事情。

多态性分为编译时的多态性和运行时的多态性。

如果将对象的方法视为对象向外界提供的服务,那么运行时的多态性可以解释为:当A系统访问B系统提供的服务时,B系统有多种提供服务的方式,但一切对A系统来说都是透明的(就像电动剃须刀是A系统,它的供电系统是B系统,B系统可以使用电池供电或者用交流电,甚至还有可能是太阳能,A系统只会通过B类对象调用供电的方法,但并不知道供电系统的底层实现是什么,究竟通过何种方式获得了动力)。

方法重载(overload)实现的是编译时的多态性(也称为前绑定),而方法重写(override)实现的是运行时的多态性(也称为后绑定)。

classloader运行机制

classloader运行机制

ClassLoader是Java中的类加载器,它的主要工作是将Class加载到JVM中。

以下是其运行机制:
1. 父优先加载机制:ClassLoader采用了一种“父优先”的等级加载机制,也就是说,当一个类需要被加载时,ClassLoader会首先检查它的父类是否已经被加载。

如果父类已经被加载,那么就直接使用父类的类对象;如果父类还没有被加载,那么就先加载父类,然后再加载当前类。

这种机制也适用于同一加载器中加载的类之间的依赖关系。

2. 类加载过程:当一个类需要被加载时,ClassLoader会首先找到这个类的class文件,并把这个文件包含的字节码加载进内存。

然后,它会对这些字节码进行解析和初始化。

在解析过程中,ClassLoader 会将类字节码重新解析成JVM统一要求的对象格式,并生成类的Class对象。

3. 显示和隐式加载:ClassLoader有两种加载方式:显示加载和隐式加载。

隐式加载是指不需要代码调用类加载器加载需要的类,而是通过JVM自动加载。

显示加载则需要调用类加载器来加载类。

比如,使用类Class中的forName()方法、ClassLoader中的loadClass()方法或findSystemClass()方法等来加载类。

总的来说,ClassLoader在Java中扮演着非常重要的角色,它负责将Class加载到JVM中,并审查每个类应该由谁来加载,以及将类字节码重新解析成JVM统一的对象格式。

java高级工程师_面试题和答案解析

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一:选择题1. 关于以下程序代码的说明正确的是( D )1.class HasStatic{2.private static int x=100;3.public static void main(String args[ ]){4.HasStatic hs1=new HasStatic( );5.hs1.x++;6.HasStatic hs2=new HasStatic( );7.hs2.x++;8.hs1=new HasStatic( );9.hs1.x++;10.HasStatic.x- -;11.System.out.println(“x=”+x);12.}13.}A、5行不能通过编译,因为引用了私有静态变量B、10行不能通过编译,因为x是私有静态变量C、程序通过编译,输出结果为:x=103D、程序通过编译,输出结果为:x=1022. 下列关于for循环和while循环的说法中哪个是正确的?( B )A.while循环能实现的操作,for循环也都能实现B.while循环判断条件一般是程序结果,for循环判断条件一般是非程序结果C.两种循环任何时候都可替换D.两种循环结构中都必须有循环体,循环体不能为空3. 以下选项中循环结构合法的是( C )A、while (int i<7){ i++;System.out.println(“i is “+i);}B、int j=3;while(j){System.out.println(“ j is “+j);}C、int j=0;for(int k=0; j + k !=10; j++,k++){System.out.println(“ j is “+ j + “k is”+ k);}D、int j=0;do{System.out.println( “j is “+j++);if (j = = 3) {continue loop;}}while (j<10);4. 给出下面代码段, 哪行将引起一个编译时错误?( D )1) public class Test {2) int n = 0;3) int m = 0;4) public Test(int a) { m=a; }5) public static void main(String arg[]) {6) Test t1,t2;7) int j,k;8) j=3; k=5;9) t1=new Test();10) t2=new Test(k);11) }12) }A. 行1B. 行4C. 行6D. 行95. 下面的方法,当输入为2的时候返回值是多少?( D )public int getValue(int i) {int result = 0;switch (i) {case 1:result = result + i;case 2:result = result + i * 2;case 3:result = result + i * 3;}return result;}A 0B 2C 4D 10二:简述题1、描述一下JVM 加载class 文件的原理机制?JVM 中类的装载是由C lassLoader 和它的子类来实现的,Java ClassLoader 是一个重要的Java 运行时系统组件。

java redefineclasses 原理(一)

java redefineclasses 原理(一)

java redefineclasses 原理(一)Java redefineclasses简介•定义:java redefineclasses是Java提供的一个用于动态修改已加载类的机制。

•功能:它允许我们在运行时重新定义一个已经存在的类,包括修改类的字段、方法以及添加新的字段和方法等操作。

实现原理1.定义Class文件:Java程序首先要对被修改的类进行重新编译,生成新的Class文件。

2.设置Class文件存储路径:通过设置系统属性“”来指定新生成的Class文件的存储路径。

3.加载新Class文件:利用自定义的ClassLoader加载新生成的Class文件,以加载新的定义。

4.使用Instrumentation API:通过Instrumentation API向JVM注入新修改的Class定义,替换原有的定义。

5.修改完成:类重新加载后,就可以使用新的定义。

•代码热替换:使用redefineclasses可以在不重启应用的情况下,动态修改已加载类的代码,实现代码的热替换,提高开发效率。

•应用插件系统:通过动态修改已加载类,可以加载和卸载应用插件,从而实现插件式开发,增加系统的可扩展性。

代码示例import ;public class MyClass {public static void premain(String agentArgs, Instrum entation inst) {(new MyTransformer());}}public class MyTransformer implements ClassFileTransform er {public byte[] transform(ClassLoader loader, String c lassName, Class<?> classBeingRedefined,ProtectionDomain protectionDomain, byte[] cl assfileBuffer) throws IllegalClassFormatException {// 修改classfileBuffer中的字节码// 返回修改后的字节码}注意事项•redefineclasses的操作需要在Java虚拟机启动前进行,可以通过添加启动参数”-javaagent:“来指定自定义的Agent。

java高级工程师面试题及答案完整版

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j a v a高级工程师面试题及答案集团标准化办公室:[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]一:选择题1. 关于以下程序代码的说明正确的是( D )1.class HasStatic{2. private static int x=100;3. public static void main(String args[ ]){4. HasStatic hs1=new HasStatic( );5. hs1.x++;6. HasStatic hs2=new HasStatic( );7. hs2.x++;8. hs1=new HasStatic( );9. hs1.x++;10. HasStatic.x- -;11. (“x=”+x);12. }13. }A、 5行不能通过编译,因为引用了私有静态变量B、 10行不能通过编译,因为x是私有静态变量C、程序通过编译,输出结果为:x=103D、程序通过编译,输出结果为:x=1022. 下列关于for循环和while循环的说法中哪个是正确的( B )A.while循环能实现的操作,for循环也都能实现B.while循环判断条件一般是程序结果,for循环判断条件一般是非程序结果C.两种循环任何时候都可替换D.两种循环结构中都必须有循环体,循环体不能为空3. 以下选项中循环结构合法的是( C )A、while (int i<7){ i++;(“i is “+i);}B、 int j=3;while(j){(“ j is “+j);}C、int j=0;for(int k=0; j + k !=10; j++,k++){(“ j is “+ j + “k is”+ k);}D、 int j=0;do{( “j is “+j++);if (j = = 3) {continue loop;}}while (j<10);4. 给出下面代码段, 哪行将引起一个编译时错误( D )1) public class Test {2) int n = 0;3) int m = 0;4) public Test(int a) { m=a; }5) public static void main(String arg[]) {6) Test t1,t2;7) int j,k;8) j=3; k=5;9) t1=new Test();10) t2=new Test(k);11) }12) }A. 行1B. 行4C. 行6D. 行95. 下面的方法,当输入为2的时候返回值是多少(D )public int getValue(int i) {int result = 0;switch (i) {case 1:result = result + i;case 2:result = result + i * 2;case 3:result = result + i * 3;}return result;}A 0B 2C 4D 10二:简述题1、描述一下 JVM 加载 class 文件的原理机制JVM 中类的装载是由ClassLoader 和它的子类来实现的,Java ClassLoader 是一个重要的Java 运行时系统组件。

class的基本原理

class的基本原理

class的基本原理在Java中,class的基本原理可以概括为以下几点:1. Class对象:Class对象包含了与类相关的信息。

事实上,Class对象就是用来创建类的所有“普通”对象的。

类是程序的一部分,每个类都有一个Class对象。

每当编写并且编译了一个新类,就会产生一个Class对象,这个对象被保存在一个同名的.class文件中。

在运行时,当想生成这个类的对象时,Java虚拟机(JVM)首先检查这个类的Class对象是否已经加载。

如果尚未加载,JVM就会根据类名查找.class文件,并将其载入。

一旦某个类的Class对象被载入内存,它就被用来创建这个类的所有对象。

2. 静态代码块:在Class对象中,存在一个静态代码块,用于初始化静态变量。

当类被加载时,静态代码块会被执行。

3. 类加载机制:Java使用类加载机制来动态加载类。

当一个类首次被引用时,JVM会加载这个类。

如果这个类的Class对象尚未加载,JVM就会查找.class文件并加载它。

4. 字节码:Java源代码在编译后会生成字节码。

这些字节码包含类的信息,可以被JVM执行。

由于字节码是跨平台的,因此Java程序可以在任何安装了JVM的平台上运行。

5. 继承:在Java中,类可以继承另一个类的属性和方法。

这使得子类可以复用父类的代码,并可以添加或覆盖父类的行为。

6. 封装:在Java中,类的成员(变量和方法)被封装在类内部。

这意味着这些成员只能被类的其他成员访问。

这种封装机制有助于隐藏对象的内部状态,并控制对它的访问。

7. 多态:多态是Java的一个重要特性,它允许一个接口或基类的引用变量被多个不相关的子类对象赋值。

以上就是Java中class的基本原理。

理解这些原理有助于更好地理解Java 的面向对象编程模型和Java程序的工作方式。

JVM运行机制及其原理

JVM运行机制及其原理

JVM运行机制及其原理JVM(Java Virtual Machine)是Java虚拟机的缩写,是运行Java 字节码的虚拟计算机。

它是Java平台的核心组件,负责在不同的操作系统上执行Java程序。

JVM运行机制主要包括类加载、字节码解释、即时编译、垃圾收集等过程,下面将详细介绍JVM运行机制及其原理。

1.类加载当一个Java程序被运行时,JVM会首先加载程序的主类,然后根据程序的依赖关系逐步加载相关的类。

类加载过程主要分为加载、验证、准备、解析和初始化几个阶段:-加载:通过类加载器将类文件加载到内存中。

- 验证:确保加载的类符合Java语言规范和JVM规范。

-准备:为类的静态变量分配内存并初始化为默认值。

-解析:将符号引用转换为直接引用。

-初始化:执行类的初始化方法。

2.字节码解释加载完类文件后,JVM会通过解释器将字节码文件逐条解释执行,将每条字节码翻译成对应的机器代码并执行。

这种方式简单直接,但效率较低,适用于少量代码和频繁切换的情况。

3.即时编译4.垃圾收集JVM还负责管理程序的内存,包括分配内存、回收无用内存等。

在Java中,内存是通过堆和栈来管理的,堆用于存放对象实例,栈用于存放基本数据类型和方法调用。

JVM通过垃圾收集器来管理堆内存,自动回收不再使用的对象,并将内存释放出来供其他对象使用。

5.类加载器类加载器是JVM的重要组成部分,负责加载class文件,并将其转换成JVM可以识别的数据结构。

JVM中存在多个类加载器,分为三个级别:启动类加载器、扩展类加载器和应用程序类加载器。

类加载器采用双亲委派模型,当需要加载一个类时,先委托给父类加载器加载,只有当父类加载器无法找到类时,才由自己加载。

6.内存模型JVM中的内存分为程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈、堆、方法区等几部分。

程序计数器记录当前指令执行的位置;虚拟机栈用于存放局部变量表和操作数栈;本地方法栈用于支持本地方法调用;堆用于存放对象实例;方法区用于存放类信息、静态变量等。

jvm原理及性能调优

jvm原理及性能调优

jvm原理及性能调优JVM原理及性能调优。

JVM(Java Virtual Machine)是Java虚拟机的缩写,是Java程序运行的核心组件。

它负责将Java字节码文件解释成特定平台上的机器指令。

JVM的性能对于Java应用程序的运行效率和稳定性有着至关重要的影响。

因此,了解JVM的原理并进行性能调优是非常重要的。

首先,我们来了解一下JVM的基本原理。

JVM主要由类加载器、运行时数据区、执行引擎三部分组成。

类加载器负责将class文件加载到JVM中,并对类进行初始化、连接和加载。

运行时数据区包括方法区、堆、虚拟机栈、本地方法栈和程序计数器,它们分别用于存储类的结构信息、对象实例、方法调用、本地方法和线程执行的位置。

执行引擎负责执行字节码指令,将Java程序转换成机器代码。

了解了JVM的基本原理之后,我们需要关注JVM性能调优的相关内容。

JVM 性能调优主要包括内存管理、垃圾回收、JIT编译器优化和线程管理等方面。

在内存管理方面,我们可以通过调整堆内存大小、永久代大小、新生代和老年代的比例等参数来优化内存的使用。

合理的内存分配可以减少内存碎片,提高内存使用效率。

垃圾回收是JVM性能调优的重要一环。

通过调整垃圾回收器的类型、参数和触发条件,我们可以优化垃圾回收的效率,减少应用程序的停顿时间,提高系统的吞吐量。

JIT编译器是JVM的即时编译器,它负责将热点代码编译成本地机器代码,以提高程序的执行速度。

我们可以通过调整JIT编译器的参数来优化编译效率,提高程序的性能。

线程管理也是JVM性能调优的重要内容。

合理的线程调度和线程池的使用可以提高系统的并发性能,减少线程的竞争和阻塞,提高系统的吞吐量。

除了上述内容,我们还可以通过监控工具对JVM进行性能分析,找出程序的瓶颈,并针对性地进行优化。

常用的监控工具包括JVisualVM、JConsole、JProfiler 等。

总的来说,JVM的性能调优是一个复杂而又细致的工作。

详解class的加载过程

详解class的加载过程

详解class的加载过程⼀、Java从编码到执⾏⾸先我们来看⼀下Java是如何从编码到执⾏的呢?我们有⼀个x.java⽂件通过执⾏javac命令可以变成x.class⽂件,当我们调⽤Java命令的时候class⽂件会被装载到内存中,这个过程叫做classloader。

⼀般情况下我们⾃⼰写代码的时候会⽤到Java的类库,所以在加载的时候也会把Java类库相关的类也加载到内存中。

装载完成之后会调⽤字节码解释器和JIT即时编译器来进⾏解释和编译,编译完之后由执⾏引擎开始执⾏,执⾏引擎下⾯对应的就是操作系统硬件了。

下图是⼤体的流程:Java叫做跨平台的语⾔,JVM可以称之为跨语⾔的平台;有个问题:java是解释执⾏还是编译执⾏?答:解释和编译是可以混合的,特别常⽤的代码或则是代码⽤到的次数特别多的时候,会把⼀个即时编译做成本地编译,这样会很⼤程度上的提⾼效率。

Java虚拟机是如何做到这么多语⾔都可以在上⾯运⾏,关键在于class⽂件,任何语⾔只要能编译成class⽂件,并且符合class⽂件的规范你就可以放在Java虚拟机上去运⾏。

⼆、详解class⽂件的加载过程接下来主要讲的是⼀个class⽂件是怎么从硬盘上到内存中,并开始执⾏的。

类加载主要有三个过程:loading 、linking 、initializing;其中linking⼜分为三个步骤:verification 、preparation 、resolution;1、⾸先Loading是什么意思呢?是把⼀个class问价load到内存中去;2、接下来是Linking分为了三⼩步:verification 是⽤来校验加载进来的class⽂件是否符合class⽂件标准,如果不符合直接就会被拒绝了;preparation 是将class⽂件静态变量赋默认值⽽不是初始值,例如static int i =8;这个步骤并不是将i赋值为8,⽽是赋值为默认值0;resolution 是把class⽂件常量池中⽤到的符号引⽤转换成直接内存地址,可以访问到的内容;3、initializing 成为初始化,静态变量在这个时候才会被赋值为初始值;下⾯为类加载过程的简化图:类加载器的加载过程是分成不同的层次来加载的,不同的类加载器来加载不同的class⽂件, Bootstrap >Extension>Application>Custom(⾃定义类加载器)1、第⼀个类加载器的层次为:Bootstrap 称为启动类加载器,是Java类加载层次中最顶层的类加载器,负责加载JDK中的核⼼类库。

jvm的名词解释

jvm的名词解释

jvm的名词解释Java虚拟机(Java Virtual Machine,JVM)是一种可以执行Java字节码的虚拟计算机。

它是Java平台的核心组件之一,也是Java语言能够跨平台运行的关键所在。

通过将Java源代码编译为字节码,JVM可以在不同的操作系统上运行Java应用程序,使得Java成为一种具有广泛适用性和可移植性的编程语言。

1. JVM的运行机制JVM的主要功能是解释和执行Java字节码。

当我们编写Java程序时,首先将源代码编译为字节码文件(.class文件),然后由JVM加载并解释执行这些字节码。

JVM内部包括类加载器、执行引擎、运行时数据区等组件。

类加载器负责将字节码加载到内存中,并进行验证、准备和解析。

执行引擎负责解释字节码,并将其转化为可以被底层操作系统执行的机器码。

运行时数据区包括方法区、堆、栈等,在程序执行过程中用于存储运行时数据。

2. JVM的类加载机制JVM使用类加载器(ClassLoader)来加载字节码文件。

类加载器将字节码文件从磁盘读入内存,并进行验证、准备和解析。

类加载器采用了双亲委派模型,从上到下依次加载类,在加载之前会先检查是否已经加载该类,如果已加载则直接返回,否则交由上层类加载器加载。

类加载机制具有以下优势:- 避免重复加载:通过双亲委派模型,避免重复加载同一个类,提高了程序的执行效率。

- 安全性:通过检查机制,防止恶意类替换系统原有的核心类库。

- 可扩展性:可以通过自定义类加载器,实现动态加载更多的类或模块,实现插件化等功能。

3. JVM的内存管理JVM使用自动内存管理机制,主要包括堆、栈、方法区、直接内存等。

堆是JVM管理的最大一块内存,用于存储对象实例和数组等动态分配的数据。

堆内存被所有线程共享,通过垃圾回收(Garbage Collection)来回收不再使用的对象,释放内存空间。

栈是JVM为每个线程分配的一块独立内存,用于存储线程私有的方法调用、局部变量和操作数栈等。

Java题库

Java题库

填空题1.每个Java应用程序都要有且只有一个__main( )__方法,它是程序运行的起点。

2.在面向对象概念中,整个世界是由各种各样的___对象_____组成的。

3.导入包的形式为:__import java_______________。

4.__字节码__是一套高度优化的指令集,它由Java运行期解释器执行,帮助Java实现了可移植性和安全性。

5.创建一个包时,使用关键字_package______。

6._封装_____是把成员变量和成员方法包装在一个类内以限定成员的访问,达到保护数据的一种技术。

7.用来实现接口的关键字是___implements___________。

8.多态性可通过2种方式来实现,一个是_ 方法重载__,另一个是___方法重写___。

9.在进行文件操作时,若需要知道关于文件的信息,则需要创建__File____类对象。

10.定义String变量s的值为“abcdef1234”,则s.length()的返回值是__10____。

11.在面向对象概念中,整个世界是由各种各样的__对象___组成的。

12.__继承___是由一种已有的类创建新类的机制,是面向对象程序设计的基石之一。

13.Java编译器会为所有程序自动导入包__java·long___,因此不必再用import语句导入它包含的所有类。

14._构造方法___可视为特殊的方法,它的主要角色是帮助创建的对象赋初值。

15.所有的Java异常都是系统类库中的_Exception____类的子类。

16.FileInputStream类直接继承自input stream_;FileOutputStream类继承自_output stream_。

17.创建一个多线程程序时可以通过继承_thread 类,也可以通过实现_runnable_ 接口。

18.虽然同一类对象的定义_都是一样的,但是每个对象的状态都是独立于其它对象的。

Java虚拟机(JVM)面试题-51道

Java虚拟机(JVM)面试题-51道

4. 说一下 JVM由那些部分组成,运行流程是什么?JVM包含两个子系统和两个组件: 两个子系统为Class loader(类装载)、Execution engine(执行引擎);两个组件为Runtime data area(运行时数据区)、Native Interface(本地接口)。

Class loader(类装载):根据给定的全限定名类名(如:ng.Object)来装载class文件到Runtime data area中的method area。

Execution engine(执行引擎):执行classes中的指令。

Native Interface(本地接口):与native libraries交互,是其它编程语言交互的接口。

Runtime data area(运行时数据区域):这就是我们常说的JVM的内存。

程序计数器(Program Counter Register):当前线程所执行的字节码的行号指示器,字节码解线程A在看直播突然,线程B来了一个视频电话,就会抢夺线程A的时间片,就会打断了线程A,线程A 就会挂起解析栈帧:1. 局部变量表:是用来存储我们临时8个基本数据类型、对象引用地址、returnAddress类型。

(returnAddress中保存的是return后要执行的字节码的指令地址。

)2. 操作数栈:操作数栈就是用来操作的,例如代码中有个 i = 6*6,他在一开始的时候就会进行操作,读取我们的代码,进行计算后再放入局部变量表中去3. 动态链接:假如我方法中,有个 service.add()方法,要链接到别的方法中去,这就是动态链接,存储链接的地方。

4. 出口:出口是什呢,出口正常的话就是return 不正常的话就是抛出异常落一个方法调用另一个方法,会创建很多栈帧吗?答:会创建。

如果一个栈中有动态链接调用别的方法,就会去创建新的栈帧,栈中是由顺序的,一个栈帧调用另一个栈帧,另一个栈帧就会排在调用者下面栈指向堆是什么意思?栈指向堆是什么意思,就是栈中要使用成员变量怎么办,栈中不会存储成员变量,只会存储一个应用地址递归的调用自己会创建很多栈帧吗?答:递归的话也会创建多个栈帧,就是在栈中一直从上往下排下去8. 你能给我详细的介绍Java堆吗?(重点理解)java堆(Java Heap)是java虚拟机所管理的内存中最大的一块,是被所有线程共享的一块内存区域,在虚拟机启动时创建。

Java软件开发工程师笔试题(标准答案)

Java软件开发工程师笔试题(标准答案)

Java工程师笔试题一、填空题(本大题10小题,每空1分,共20分)。

语言的三大特性即是: 继承、封装、多态。

2.在Java中,char 型采用____unicode_______编码方案,这样,无论是中文字符还是英文字符,都是占用__2___个字节的内存空间。

3. 形式参数指的是方法被__定义____ 时的参数行,实际参数是方法被__调用_ __ 时所传递进去的变量或值。

对象则是每个客户专用的。

接口。

6.程序中实现多线程的方法有两种:继承Thread类和实现___Runable _ 接口。

的相对优先级。

8.面向对象编程的五大设计原则,分别是单一职责、开放封闭、里氏替换、依赖倒置、接口分离9.通过Ajax,客户端获取的数据主要有两种类型:文本型和 xml10. Socket通常也称为套接字,用于描述 __ ip 和 _ _接口二、选择题(本大题 20 小题,每小题2分.共40分)。

1.在JAVA中,如果父类中某些方法不包含任何逻辑,并且需要由子类重写.应该使用( )关键字来声明父类的这些方法:A) final B) static C) abstract D) void2.在JAVA中,已定义两个接口B和C,要定义一个实现这两个接口的类,以下语句正确的是()。

A) interface A extend B,C B) interface A implements B,CC) class A implements B,C D) class A implements B, implements C3.在JAVA接口中可以定义( )。

A) 静态方法 B) 常量 C) 构造方法D) 抽象方法4.假设A有构造方法A (int a),则在类A的其他构造方法中调用该构造方法和语句格式应为()。

A) A(X) B) (x) C) this(x) D) super(x)5.设 x = 1 ,y = 2 , z = 3, 则表达式 y+=z--/++x 的值是( )。

JVM工作原理

JVM工作原理

JVM工作原理JVM(Java Virtual Machine)是Java虚拟机的缩写,是Java程序运行的基础。

它是一个抽象的计算机,通过解释和执行Java字节码来实现Java程序的运行。

JVM的工作原理涉及到类加载、字节码解释和执行、垃圾回收等多个方面。

1. 类加载在JVM中,类的加载是指将类的字节码文件加载到内存中,并对其进行校验、准备和解析的过程。

类加载器负责将类文件加载到内存,并生成对应的Class对象。

JVM内置了三个类加载器:启动类加载器、扩展类加载器和应用程序类加载器。

启动类加载器负责加载核心类库,扩展类加载器负责加载Java的扩展类库,应用程序类加载器负责加载应用程序的类。

2. 字节码解释和执行在类加载完成后,JVM会将类的字节码文件解释成机器码,并按照一定的顺序执行。

字节码解释和执行是JVM的核心功能之一。

JVM采用解释执行的方式,通过解释器逐行解释字节码并执行相应的操作。

这种方式的好处是跨平台,但执行效率相对较低。

3. 即时编译为了提高执行效率,JVM还引入了即时编译(Just-In-Time Compilation,JIT)技术。

即时编译器可以将热点代码(被频繁执行的代码)编译成本地机器码,以提高执行速度。

JIT编译器会监测程序的执行情况,当发现某段代码被频繁执行时,就会将其编译成机器码,并替换原来的解释执行代码。

4. 内存管理和垃圾回收JVM负责管理程序运行时的内存,包括堆内存和栈内存。

堆内存用于存储对象实例,栈内存用于存储方法调用和局部变量等。

JVM通过垃圾回收机制来自动管理内存的分配和释放。

垃圾回收器会定期扫描堆内存,标记并清理不再使用的对象,释放内存空间。

5. 运行时数据区域JVM将内存划分为不同的运行时数据区域,包括方法区、堆、栈、程序计数器和本地方法栈等。

方法区用于存储类的结构信息、常量池等。

堆用于存储对象实例。

栈用于存储方法的调用和局部变量等。

程序计数器用于记录当前线程执行的字节码指令地址。

数据库类加载器和核心机制

数据库类加载器和核心机制
– 加载扩展类和应用程序类加载器。并指定他们的父类加载器。
• 扩展类加载器(extensions class loader)
– 用来加载 Java 的扩展库(JAVA_HOME/jre/ext/*.jar,或java.ext.dirs路径下的内容) 。 Java 虚拟机的实现会提供一个扩展库目录。该类加载器在此目录里面查找并加载 Java 类。
• 类的被动引用(不会发生类的初始化)
– 当访问一个静态域时,只有真正声明这个域的类才会被初始化
• 通过子类引用父类的静态变量,不会导致子类初始化
– 通过数组定义类引用,不会触发此类的初始化 – 引用常量不会触发此类的初始化(常量在编译阶段就存入调用类的常量池中了)
内容大纲
01 类加载器原理 02 类加载器树状结构、双亲委托(代理)机制 03 自定义类加载器(文件、网络、加密) 04 线程上下文类加载器 05 服务器类加载原理和OSGI介绍
ng.Class类的实例。这个方法被声明为 final的。
resolveClass(Class<?> c) 链接指定的 Java 类。
– 对于以上给出的方法,表示类名称的 name参数的值是类的二进制名称。需要注意的是内部类的表示,如 com.example.Sample$1和com.example.Sample$Inner等表示方式。
• 类的主动引用(一定会发生类的初始化)
– new一个类的对象 – 调用类的静态成员(除了final常量)和静态方法 – 使用ng.reflect包的方法对类进行反射调用 – 当虚拟机启动,java Hello,则一定会初始化Hello类。说白了就是先启动main方法所在的类 – 当初始化一个类,如果其父类没有被初始化,则先会初始化他的父类

java classloader工作机制

java classloader工作机制

java classloader工作机制Java ClassLoader是Java虚拟机(JVM)的一个重要组成部分,它负责将Java类加载到JVM中。

在Java中,类是以.class文件的形式存在的,而ClassLoader就是将这些.class文件加载到JVM中的工具。

Java ClassLoader的工作机制可以分为三个步骤:加载、链接和初始化。

1. 加载ClassLoader的第一个任务是加载类。

当Java程序需要使用某个类时,ClassLoader会在类路径中查找该类的.class文件,并将其加载到JVM中。

类路径可以由多个路径组成,包括系统类库、用户自定义类库等。

ClassLoader会根据类的全限定名(包括包名和类名)来查找对应的.class文件。

如果找到了该文件,ClassLoader会将其读入内存,并生成一个对应的Class对象。

这个Class对象包含了该类的所有信息,包括类名、父类、接口、方法、字段等。

2. 链接ClassLoader加载类后,还需要进行链接。

链接分为三个步骤:验证、准备和解析。

验证:ClassLoader会对类进行验证,确保其符合Java语言规范和JVM规范。

验证的内容包括语法检查、语义检查、字节码验证等。

准备:ClassLoader会为类的静态变量分配内存,并设置默认值。

这些静态变量在类加载时就已经存在,而不是在类实例化时才创建。

解析:ClassLoader会将类中的符号引用解析为直接引用。

符号引用是指在类中使用的其他类、方法、字段等的引用,而直接引用是指实际的内存地址。

3. 初始化ClassLoader完成链接后,还需要进行初始化。

初始化是指执行类的静态代码块和静态变量赋值操作。

这些操作只会执行一次,即在类加载时执行。

ClassLoader的工作机制是Java程序运行的基础。

通过ClassLoader,Java程序可以动态加载类,实现插件化、热部署等功能。

Java虚拟机(JVM)的基本原理和优化

Java虚拟机(JVM)的基本原理和优化

Java虚拟机(JVM)的基本原理和优化Java虚拟机(JVM)是Java程序运行的基石,它负责将Java代码编译成机器可以执行的二进制码,并提供内存管理和垃圾回收等方面的支持。

本论文主要介绍JVM的基本原理和优化方法。

一、JVM的基本原理JVM是运行在操作系统上的一个软件,它屏蔽了底层操作系统的硬件差异,使得Java程序可以在不同的操作系统上运行。

JVM主要由三部分组成:类加载器、执行引擎和运行时数据区。

1.类加载器类加载器主要负责将Java源代码编译成字节码(即.class文件)并加载到JVM中。

类加载器分为三种:启动类加载器、扩展类加载器和应用程序类加载器。

启动类加载器加载的是JRE中的核心类库,扩展类加载器加载的是可选的扩展类库,而应用程序类加载器则负责加载应用程序所需的类。

类加载器会将加载的类保存在一块特定的内存区域中,称为方法区(或永久代)。

在类加载器加载一个类时,会首先检查该类是否已经被加载过。

如果已经被加载,则直接返回该类的Class对象;否则,会按照一定的顺序依次执行加载、链接和初始化三个步骤。

2.执行引擎执行引擎负责将Java字节码解释为底层计算机的指令,执行程序。

执行引擎通常采用的两种方式是解释执行和即时编译。

解释执行是指将字节码逐条解释翻译成机器码并执行。

这种方式的优点是可以快速启动,适用于简单的场景;缺点是运行速度慢,占用系统资源多。

即时编译是指将字节码在程序运行的过程中翻译成本地机器码并执行。

这种方式的优点是运行速度快,适用于复杂的场景;缺点是启动时消耗资源多,使用内存较多。

3.运行时数据区运行时数据区是JVM提供的内存管理机制。

它根据Java程序需要使用的内存大小动态地分配和回收内存,包括堆内存、栈内存、方法区(或永久代)以及本地方法栈。

堆内存主要用来存储Java对象,堆内存的大小和JVM的内存上限有关系。

栈内存主要用来存储方法的局部变量和方法调用的相关信息,栈内存的大小通常是固定的。

【黑马程序员】Java试题、50道Java面试题集(2019最新版)21-30

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【黑马程序员】Java试题、50道Java面试题集(2019最新版)21-30以下的内容是对原有的和最近Java面试题集及答案进行了全面修订之后给出的负责任的题目和答案,相对来说比较经典,相信对准备入职的Java程序员一定有所裨益。

21、描述一下JVM 加载class文件的原理机制?答:JVM 中类的装载是由类加载器(ClassLoader)和它的子类来实现的,Java 中的类加载器是一个重要的Java 运行时系统组件,它负责在运行时查找和装入类文件中的类。

补充:1.由于Java的跨平台性,经过编译的Java源程序并不是一个可执行程序,而是一个或多个类文件。

当Java程序需要使用某个类时,JVM会确保这个类已经被加载、连接(验证、准备和解析)和初始化。

类的加载是指把类的.class文件中的数据读入到内存中,通常是创建一个字节数组读入.class文件,然后产生与所加载类对应的Class对象。

加载完成后,Class对象还不完整,所以此时的类还不可用。

当类被加载后就进入连接阶段,这一阶段包括验证、准备(为静态变量分配内存并设置默认的初始值)和解析(将符号引用替换为直接引用)三个步骤。

最后JVM对类进行初始化,包括:1如果类存在直接的父类并且这个类还没有被初始化,那么就先初始化父类;2如果类中存在初始化语句,就依次执行这些初始化语句。

2.类的加载是由类加载器完成的,类加载器包括:根加载器(BootStrap)、扩展加载器(Extension)、系统加载器(System)和用户自定义类加载器(ng.ClassLoader的子类)。

从JDK 1.2开始,类加载过程采取了父亲委托机制(PDM)。

PDM更好的保证了Java平台的安全性,在该机制中,JVM 自带的Bootstrap是根加载器,其他的加载器都有且仅有一个父类加载器。

类的加载首先请求父类加载器加载,父类加载器无能为力时才由其子类加载器自行加载。

JVM不会向Java程序提供对Bootstrap的引用。

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1.Java中的所有类,必须被装载到jvm中才能运行,这个装载工作是由jvm中的类装载器完成的,类装载器所做的工作实质是把类文件从硬盘读取到内存中2.java中的类大致分为三种:1.系统类2.扩展类3.由程序员自定义的类3.类装载方式,有两种1.隐式装载,程序在运行过程中当碰到通过new 等方式生成对象时,隐式调用类装载器加载对应的类到jvm中,2.显式装载,通过class.forname()等方法,显式加载需要的类隐式加载与显式加载的区别?两者本质是一样?4.类加载的动态性体现一个应用程序总是由n多个类组成,Java程序启动时,并不是一次把所有的类全部加载后再运行,它总是先把保证程序运行的基础类一次性加载到jvm中,其它类等到jvm用到的时候再加载,这样的好处是节省了内存的开销,因为java最早就是为嵌入式系统而设计的,内存宝贵,这是一种可以理解的机制,而用到时再加载这也是java动态性的一种体现5.java类装载器Java中的类装载器实质上也是类,功能是把类载入jvm中,值得注意的是jvm的类装载器并不是一个,而是三个,层次结构如下:Bootstrap Loader - 负责加载系统类|- - ExtClassLoader - 负责加载扩展类|- - AppClassLoader - 负责加载应用类为什么要有三个类加载器,一方面是分工,各自负责各自的区块,另一方面为了实现委托模型,下面会谈到该模型6. 类加载器之间是如何协调工作的前面说了,java中有三个类加载器,问题就来了,碰到一个类需要加载时,它们之间是如何协调工作的,即java是如何区分一个类该由哪个类加载器来完成呢。

在这里java采用了委托模型机制,这个机制简单来讲,就是“类装载器有载入类的需求时,会先请示其Parent使用其搜索路径帮忙载入,如果Parent 找不到,那么才由自己依照自己的搜索路径搜索类”,注意喔,这句话具有递归性下面举一个例子来说明,为了更好的理解,先弄清楚几行代码:Public class Test{Public static void main(String[] arg){ClassLoader c = Test.class.getClassLoader(); //获取Test类的类加载器System.out.println(c);ClassLoader c1 = c.getParent(); //获取c这个类加载器的父类加载器System.out.println(c1);ClassLoader c2 = c1.getParent();//获取c1这个类加载器的父类加载器System.out.println(c2);}}运行结果:。

AppClassLoader。

ExtClassLoader。

Null注:。

表示省略了内容可以看出Test是由AppClassLoader加载器加载的AppClassLoader的Parent 加载器是 ExtClassLoader 但是ExtClassLoader的Parent为 null 是怎么回事呵,朋友们留意的话,前面有提到Bootstrap Loader是用C++语言写的,依java的观点来看,逻辑上并不存在Bootstrap Loader的类实体,所以在java程序代码里试图打印出其内容时,我们就会看到输出为null类装载器ClassLoader(一个抽象类)描述一下JVM加载class文件的原理机制类装载器就是寻找类或接口字节码文件进行解析并构造JVM内部对象表示的组件,在java 中类装载器把一个类装入JVM,经过以下步骤:1、装载:查找和导入Class文件2、链接:其中解析步骤是可以选择的(a)检查:检查载入的class文件数据的正确性(b)准备:给类的静态变量分配存储空间(c)解析:将符号引用转成直接引用3、初始化:对静态变量,静态代码块执行初始化工作类装载工作由ClassLoder和其子类负责。

JVM在运行时会产生三个ClassLoader:根装载器,ExtClassLoader(扩展类装载器)和AppClassLoader,其中根装载器不是ClassLoader的子类,由C++编写,因此在java中看不到他,负责装载JRE的核心类库,如JRE目录下的rt.jar,charsets.jar等。

ExtClassLoader是ClassLoder的子类,负责装载JRE扩展目录ext下的jar类包;AppClassLoader负责装载classpath路径下的类包,这三个类装载器存在父子层级关系,即根装载器是ExtClassLoader的父装载器,ExtClassLoader是AppClassLoader的父装载器。

默认情况下使用AppClassLoader 装载应用程序的类Java装载类使用“全盘负责委托机制”。

“全盘负责”是指当一个ClassLoder装载一个类时,除非显示的使用另外一个ClassLoder,该类所依赖及引用的类也由这个ClassLoder载入;“委托机制”是指先委托父类装载器寻找目标类,只有在找不到的情况下才从自己的类路径中查找并装载目标类。

这一点是从安全方面考虑的,试想如果一个人写了一个恶意的基础类(如ng.String)并加载到JVM将会引起严重的后果,但有了全盘负责制,ng.String永远是由根装载器来装载,避免以上情况发生除了JVM默认的三个ClassLoder以外,第三方可以编写自己的类装载器,以实现一些特殊的需求。

类文件被装载解析后,在JVM中都有一个对应的ng.Class对象,提供了类结构信息的描述。

数组,枚举及基本数据类型,甚至void都拥有对应的Class对象。

Class 类没有public的构造方法,Class对象是在装载类时由JVM通过调用类装载器中的defineClass()方法自动构造的ClassLoader重要方法:(1)public Class<?> loadClass(String name)throws ClassNotFoundExceptionname参数指定类装载器需要装载类的名字,必须使用全限定类名。

该方法有一个重载方法loadClass(String name,Boolean resolve),resolve参数告诉类装载器是否解析该类。

在初始化类之前应考虑进行类解析的工作,但并不是所有类都需要解析,如果JVM只需要知道该类是否存在或找出该类的超类,那么就不需要进行解析(2)【注:以下内容大部分引用java深度历险】弄明白了上面的示例,接下来直接进入类装载的委托模型实例,写两个文件,如下:文件:Test1.javaPublic class Test1{Public static void main(String[] arg){System.out.println(Test1.class.getClassLoader());Test2 t2 = new Test2();T2.print();}}文件:Test2.javaPublic class Test2{Public void print(){System.out.println(this.getClass().getClassLoader());}}这两个类的作用就是打印出载入它们的类装载器是谁,将这两个文件保存到d:\TestClassLoder目录下,编译后,我们在复制两份,分别置于<JRE所在目录>\classes下(没有此目录,需自己建立)与<JRE所在目录>\lib\ext\classes下(没此目录,手工建立), 然后切换到D:\TestClassLoder目录下开始测试(查看当前用的jdk版本号,我用的jre所在目录为是C:\Program Files\Java\jdk1.6.0\jre)测试一:<JRE所在目录>\classes下Test1.classTest2.class<JRE所在目录>\lib\ext\classes下Test1.classTest2.classD:\TestClassLoder下Test1.classTest2.classdos下输入运行命令,结果如下:D:\TestClassLoder>java Test1NullNullD:\TestClassLoder>从输出结果我们可以看出,当AppClassLoader要载入Test1.class时,先请其Parent,也就是ExtClassLoader来载入,而ExtclassLoader又请求其Parent,即Bootstrap Loader来载入Test1.class. 由于<JRE所在目录>\Classes目录为Bootstrap Loader的搜索路径之一,所以Bootstrap Loader找到了Test1.class,因此将它载入,接着在Test1.class之内有载入Test2.class 的需求,由于Test1.class是由Bootstrap Loader所载入,所以Test2.class内定是由Bootstrap Loader根据其搜索路径来找,因Test2.class也位于Bootstrap Loader可以找到的路径下,所以也被载入了,最后我们看到Test1.class与Test2.class都是由Bootstrap Loader(null)载入。

若<JRE所在目录>\lib\ext\classes下没有这两个类文件,结果也一样都为null测试二:<JRE所在目录>\classes下Test1.class<JRE所在目录>\lib\ext\classes下Test1.classTest2.classD:\TestClassLoder下Test1.classTest2.classdos下输入运行命令,结果如下:D:\TestClassLoder>java Test1NullException in thread “main”ng.NoClassdefFoundError:Test2 at Test1.main。

D:\TestClassLoder>从输出结果我们可以看出,当AppClassLoader要载入Test1.class时,先请其Parent,也就是ExtClassLoader来载入,而ExtclassLoader又请求其Parent,即Bootstrap Loader来载入Test1.class. 由于<JRE所在目录>\Classes目录为Bootstrap Loader的搜索路径之一,所以Bootstrap Loader找到了Test1.class,因此将它载入,接着在Test1.class之内有载入Test2.class的需求,由于Test1.class是由Bootstrap Loader所载入,所以Test2.class内定是由Bootstrap Loader根据其搜索路径来找,但是因为Bootstrap Loader根本找不到Test2.class(被我们删除了),而Bootstrap Loader又没有Parent,所以无法载入Test2.class.最后我们看到Test1.class 是由Bootstrap Loader(null)载入,而Test2.class则无法载入若<JRE所在目录>\lib\ext\classes下没有这两个类文件,结果也一样测试三<JRE所在目录>\classes下Test2.class<JRE所在目录>\lib\ext\classes下Test1.classTest2.classD:\TestClassLoder下Test1.classTest2.classdos下输入运行命令,结果如下:D:\TestClassLoder>java Test1。

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