JVM还有Java中的内存管理、反射，jvmjava

JVM还有Java中的内存管理、反射，jvmjava

JVM：

What

先从JVM开始吧。JVM也就是Java Virtual Machine也就是Java虚拟机。他是一种特殊的机制，为Java的字节码的运行提供了runtime的环境。Jvm是平台独立的，这样也是实现了Java的一次编写，到处运行的机制。每次当你在命令行使用Java命令来运行一个java类的时候（例如：java test.java），java就会创建一个jvm的runtime实例。

所以，JVM具体都做了哪些事情呢？

loads code -> verifies code -> executes code -> provides runtime environment.

同时，JVM也为以下的概念提供了定义: memory area, class file format, register set, garbage-collected heap, fatal error reporting等。

下图就是JVM的一个内部结构：

我们从这个结构图的每一部分来了解JVM的每一部分都是做什么的，有什么意义。

1.Classloader：

是一个JVM的subsystem，可以用来加载class file.

2.Class（Method）Area

在class area中存储了每个类的结构，比如说runtime的constant pool，成员变量还有方法数据，当然也包括方法中的代码等。

3.Heap

这是一个runtime的数据区域，对象就是被分配存储在这个区域中的。

4.Stack

java中的stack存储了frame(中文叫做帧，我一直很讨厌这个名字，从网络原理开始，frame代表的意义感觉帧这个字完全无法体现，而且多增加了更加不好记的名字)。他当中包含着本地的变量和部分结果，并且对于方法的调用还有返回具有一定意义。在java中，当有线程创建的时候，这个线程就会获得一个私有的jvm的stack。每当有一个方法被调用的时候，一个新的frame就会被建立。方法调用结束之后，这个frame就会被destroy.

5.PC register(program counter)

PC register。他报刊了当前正在被执行的JVM指令的地址。

6.Native Method Stack

包含了应用中会需要用到的全部native method

7.Execution Engine

其中有：一个虚拟的处理器，一个interpreter(翻译器)用来读取字节码流并执行指令，还有一个Just-In-Time（JIT）compiler，可以翻译为即时编译器。他被用来提高效率。JIT可以同时编译一部分具有相似功能性的字节码，这样就减少了编译所需要的时间。

跟多具体的内容，推荐大家也可以看看https://www.geeksforgeeks.org/jvm-works-jvm-architecture/， geeksforgeeks上面有很多图片和代码，对于JVM的讲解十分的具体清晰。

JVM主要会做以下三种事情：

1.loading

把.class文件读取进来，并且声称相对应的二进制数据，并把这些数据存储进method area。

2.linking

进行verification, preparation还有resolution

verification：确保了.class file的正确性。会检查是否这个文件正确的被formatted并且被有效的编译器生成了。如果失败了，会返回一个run-time的异常。

preparation: JVM会为类变量分配空间

resolution：It is the process of replacing symbolic references from the type with direct references. It is done by searching into method area to locate the referenced entity.

接下来就是reflection了，可以看stackoverflow上面有一个1325赞的答案，关于“what is reflection and why is it”https://stackoverflow.com/questions/37628/what-is-reflection-and-why-is-it-useful

反射：

这张图就基本说明了反射的作用是什么。

反射可以获取以下的信息：

1.Class getClass()获得对象所在的类的名字

2.Constructors  The getConstructors() method is used to get the public constructors of the class to which an object belongs.

3.Methods：The getMethods() method is used to get the public methods of the class to which an objects belongs.

接下来是GC机制，也就是垃圾回收机制

https://www.geeksforgeeks.org/garbage-collection-java/

首先，我们需要了解什么叫做Unreachable object，可以用下面的代码和图片来解释

也就是说，当一个对象，没有任何指向他的引用的时候我们就可以说这个对象是unreachable的了。当一个对象是unreachable的状态时，我们就可以对他进行垃圾回收了。

下面就是用什么方式，可以将一个对象达到可进行回收的状态？因为即使很多时候不需要进行destroy object，但是最好还是当一个对象不使用的时候，让他变为unreachable的状态。

1.将引用变量赋值为null

2.将这个引用变量指向别的对象

3.在方法内部创建对象（这样当方法生命周期结束的时候，这个对象会跟着方法一起被回收）

4.Island of Isolation（说白了就是A指向B，B指向A，他俩互相指向跟别的对象不发生任何关系，他俩就组成了一个island of isolation）

那么，如何使用代码进行GC呢?

当一个对象变为unreachable的时候，并不意味着GC机制会马上detroy他。当JVM运行GC的时候,object肯定会被destroy但是实际上你并不知道JVM什么时候会去运行gc。

我们当然也可以请求JVM来运行GC。有两种方法：

1.使用System.gc()犯法。

2.使用Runtime.getRuntime().gc()方法。

这是我们也不得不提到另一个概念：Finalization

在destroy一个对象之前，GC会调用finalize()方法来针对object实现一些cleanup的行为。一旦finalize()方法结束，gc就马上destroy对象。（Based on our requirement, we can override finalize() method for perform our cleanup activities like closing connection from database.）

1.finalize()方法时被garbage collector调用的，而不是JVM。虽然garbage collector也是JVM的一个module。

2.Object class finalize()方法又空的实现。因此，十分建议重写finalize方法来释放系统资源或者实现各种不同的clean up

3.finalize()方法对于任何对象来说，仅仅只被调用一次！！

4.如果一个uncaught exception被finalize方法跑出，这个异常会被忽略，但是对于这个对象的finalization也会同时终止。