JVM學習筆記之常見JVM機制
JVM有很多值得學習的地方，這里就和大家一起來看一下它都包含哪些機制，常用的有Java源碼編譯機制，類加載機制和類執行機制幾種，這里詳細介紹一下。
JVM學習筆記之JVM機制
一、JVM學習筆記之Java源碼編譯機制：
1。分析和輸入到符號表（ParserAndEnter）：
詞法分析com.sun.tools.javac.parser.Scanner：將代碼字符串轉變為token序列。
語法分析com.sun.tools.javac.parser.Parser：Token序列生成抽象語法樹。
輸入到符號表com.sun.tools.javac.comp.Enter：類中出現的符號輸入類自身的符號表中等。
2。注釋處理（AnnotationProcessing）
用于處理用戶自定義的annotation，處理后再次進入ParserAndEnter步驟。
3。語法分析和生成class文件（AnalyseandGenerate）
基于抽象語法樹進行一序列語義分析，再完成分析后，開始生成class文件com.sun.tools.javac.jvm.Gen。
二、JVM學習筆記之類加載機制（類加載器子系統的工作職責與工作流程）：
1。裝載（Load）：查找并裝載二進制字節碼，采用兩個元素來標識一個被加載的類：類的全限定名+ClassLoader實例ID。
2。鏈接（Link）：校驗（Verify）--格式校驗確保被導入類的正確性-->準備（Prepared）--為類變量分配內存空間并初始化默認值-->解析（Resolve）--把導入類的符號引用轉換為直接引用。
3。初始化（Initialize）：執行類中的靜態初始化代碼、構造器代碼及靜態屬性的初始化。
ClassLoader雙親委派模型：
BootstrapClassLoader--$JAVA_HOME/jre/lib/rt.jar（曾祖父）<--
ExtensionClassLoader--$JAVA_HOME/jre/lib/ext/*.jar（祖父）<--
SystemClassLoader--$CLASSPATH（父親）<--
User-DefinedClassLoader
三、JVM學習筆記之類執行機制：
SunJDK基于棧的體系結構來執行字節碼，代碼緊湊，體積小。調用方法invokestatic、invokespecial、invokevirtual、invokeinterface。
1。字節碼解釋執行
指令解釋執行：對于方法的指令解釋執行，執行方式為經典馮*諾依曼體系的FDX循環方式，有switching-threading、token-threading、direct-threading、subroutine-threading、inline-threading。
SunJDK主要的優化：
棧頂緩存（top-of-stackcaching）：即將本來位于操作棧頂的值直接緩存到寄存器上，這對于大部分只需要一個值的操作而言，無須將數據放入操作數棧，可直接在寄存器計算，然后返回操作數棧。
部分棧幀共享：當方法調用時，后一個方法可將前一方法的操作數作為當前方法的局部變量，從而節省數據copy帶來的消耗。下面再來看一下JVM學習筆記之類執行機制的第二部分內容字節碼編譯執行。
2。字節碼編譯執行
解釋執行的效率較低，為提升代碼執行性能，SunJDK提供將字節碼編譯為機器碼的支持，編譯在運行時進行，通常稱為JIT編譯器。SunJDK在執行過程中，對執行頻率不頻繁的代碼采用解釋執行，執行頻率高的代碼采用編譯執行。
SunJDK主要的優化：
ClientCompiler（C1）：
方法內聯：-XX:MaxInlineSize=字節數進行控制。
去虛擬化：進行類的層次的分析，如發現類中的方法只提供一個實現類，那么可以對調用此方法的代碼進行方法內聯。
多余消除：根據運行狀況進行代碼折疊或消除。
ServerCompiler（C2）：
標量替換：用標量替換聚合量，如：用基本類型替換對象。
棧上分配（TLAB）：對于未逃逸對象可以直接在棧上分配，而不是JVM堆上。
同步消除：如果發現同步對象未逃逸，可以去掉同步。
SunJDK之所以未在啟動時即編譯成機器碼，有幾方面原因：
根據運行狀況來進行動態編譯，為C2收集運行數據的越長的時間，編譯出來的代碼會比靜態編譯更優越。
解釋執行比編譯執行更節省內存。
啟動時解釋執行的啟動速度比編譯再啟動執行更快。
（小記：當java-server出現Error:no`server'JVMat`XXX\bin\server\jvm.dll'錯誤時，解決方法可以復制jdk下jre\bin\server目錄到jre7\bin目錄下；或windows下可以通過修改注冊表HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\JavaSoft\JavaRuntimeEnvironment；UNIX下更改/usr/java的鏈接）
3。反射執行
基于反射可動態調用某對象實例中對應的方法、訪問查看對象的數據等。最直接的方法是動態生成字節碼：Class.forName(Class'sName)。
getMethod相對比較耗性能（裝載Class對象、各種（權限等）校驗Class、執行構造對象的netInstance、所有方法的掃描及Method對象的復制、......），反射執行獲取的方法與標準的方法調用沒有任何區別（method.invoke僅比直接調用低一點）,所以可采用緩存getMethod返回的Method對象來提升性能。
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