措施员从宏观、微观角度浅析JVM假造机！

 1.题目

1. JAVA文本文件怎样被翻译成CLASS二进制文件?
2. 怎样领略CLASS文件的构成布局?
3. 假造机怎样加载行使类文件的生命周期?
4. 假造机系列诊断器材怎样行使?
5. 假造机内存裁减机制?
6. 假造机指令集架构?

2.要害词

编译，魔数，常量池，字面量，数据表，仓库，要领区，措施计数器，内存引用，内存溢出，垃圾接纳器，新生区，永世区，指令集

3.全文提纲

本文将从宏观及微观角度来先容类文件布局、假造机加载类文件机制，类文件生命周期及字节码加载引擎，越发立体的加深对假造机事变的熟悉。

4.CLASS文件布局说明

从我们进修JAVA说话的第一天起，就执行过JAVA/JAVAC呼吁。JAVAC就是把我们写好的后缀为.java的文本文件编译成后缀为.class的字节码文件。上一章我们先容代码本质的时辰就相识到JAVA说话的语法元素。java文件我们可以通过文本编辑器打开，内里也是我们认识的java代码，切合了java说话的语礼貌范。可是对付class内里的内容，我们要生疏许多。上一章我们知道代码通过编译器翻译成呆板指令，那class文件会不会也是java假造机翻译成的指令呢?

着实当java文件被编译成class文件后，就跟java说话没什么相关了。指令执行引擎是JVM假造机，其他编程说话，好比Scala，Python等都可以编译成class文件，然后放到JVM来执行。这么说来，我们越发有须要探讨class文件的本质了。

4.1 CLASS文件示例

我们先从微观的角度来先容class文件的布局。先写一个简朴的java文本文件，然后编译成class文件，来调查class的布局构成。

先界说一个接口文件，Add.java文件如下：

package com.lzh.jvm; 
public interface Add{ 
 int add(int i,int j); 
} 
再写一个接口的实现类AddImpl.java，这个根基包括我们一般常常行使的文件布局： 
package com.lzh.jvm; 
public class AddImpl implements Add{ 
 public static final int TOP = 100; 
 private String point; 
 public int add(int i,int j){ 
 return i + j; 
 } 
} 

因为存在包名界说我们必要建好com/lzh/jvm的文件目次，然后在当前目次先后编译com/lzh/jvm/Add.java文件和com/lzh/jvm/AddImpl.java文件。获得了Add.class文件和AddImpl.class文件。

Add.java二进制文件：

Add.class二进制文件：

AddImpl.java二进制文件：

AddImpl.class二进制文件：

以上四个图是用WinHex二进制编辑器材打开的，左边是文件的二进制编码，右边是ASCII尺度编码，以是只能暗示英式键盘上的字符，呈现中文的话则表现乱码。为了阅读利便，器材展示的是16进制的名目，两个16进制的编码暗示一个字节空间(8位)。

直观上我们可以看出来java文件占用的存储空间比class要少许多，这也切合我们上一章先容的代码翻译进程。本质上计较机并不熟悉java文件内里的内容，java属于高级说话，内里的语法更为靠近人类的说话，可是对付计较机来说全难以领略。以是必要把java文件的内容翻译成jvm熟悉的文件名目。

高级说话高度抽象了说话元素，翻译为呆板指令则要耗费更多的“口舌”来指导计较机一步步执行代码语句。下一节我们来表明class文件的布局，从而领略jvm怎样领略执行class的内容。

4.2 class文件布局声名

本节我们将以上图给的AddImpl.class为例子来先容类的布局。从布局上来看，class文件只存放两种范例数据，别离为基本字段和表。

• 基本字段：用于描写数字，引用，数值或字符串的无标记数，范例为u1,u2,u4,u8暗示占用字节数
• 表：只有一行的可变列数的表布局，每个字段可所以基本字段或其他表的索引

4.2.1 魔数

用于判定文件范例，凡是我们以文件后缀来鉴别文件范例，可是假如修改后缀就会导致安详题目。class以4个字节的空间作为初步，来标明class的范例，CA FE BA BE暗示class范例的文件。

4.2.2 版本数

魔数后头紧接着4个字节暗示jdk版本号。

• 次版本号：前两个字段0x0000
• 主版本号：后两个字段0x0035，转换十进制为53，对应jdk1.9

4.2.3 常量池

常量池顾名思义是用于存放字符串常量，字符串常量包括：

• 字面量：字符串，常量
• 引用切合：类/接口全限命名，字段/要领名称和修饰符

（编辑：河北网）

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