1.HotSpot 虚拟机对象探秘
2.详解Java 虚拟机（第②篇）——HotSpot 虚拟机对象
3.HotSpot JVM基本原理(一)
4.hotspotjvm的加载解析启动过程做了什么?
5.OpenJDK 8 jvm 启动深度解析（8）
6.Java方法区--类加载

HotSpot 虚拟机对象探秘

       HotSpot 虚拟机中的对象内存布局主要由三部分组成：对象头、实例数据和对齐填充。源码t源

       对象头部分包含类型指针，码分用于确定对象所属的加载解析类。对于数组，源码t源对象头还包括数组长度信息。码分视频源码实例数据部分存储成员变量值，加载解析包括父类和本类成员变量。源码t源对齐填充确保对象总长度为 8 字节的码分整数倍，适应 HotSpot VM 的加载解析自动内存管理系统要求。

       对象创建过程包括类加载检查、源码t源为对象分配内存以及初始化。码分在类加载完成后，加载解析根据所需内存大小在堆中划分空间，源码t源并完成成员变量初始化和对象头信息设置，码分最后调用构造函数进行初始化。

       对象访问方式有两种：句柄访问和直接指针访问。句柄访问中，堆中设有句柄池，句柄包含对象实例数据与类型数据地址，引用存放句柄地址。直接指针访问下，引用直接存放对象地址，无需句柄池。HotSpot 虚拟机采用直接指针访问方式，性能优势明显，但需额外策略存储类信息地址。

详解Java 虚拟机（第②篇）——HotSpot 虚拟机对象

       在Java虚拟机中，对象的创建过程涉及多个关键步骤：

       首先，遇到new指令时，虚拟机会检查类的符号引用是否已加载、解析和初始化。若未完成，会执行相应的类加载。接着，分配内存是对象创建的重要环节，方式取决于Java堆的规整性，这由垃圾收集器决定。内存分配需保证线程安全，虚拟机采用两种策略来实现。

       内存分配后，虚拟机会初始化所有内存为零值，网址缩短源码确保实例字段可以立即使用，然后设置对象头，包含类信息、哈希码等，可能还会根据运行状态调整设置。最后，执行init方法，使对象完全初始化。

       Hotspot虚拟机的对象内存布局分为对象头、实例数据和对齐填充。对象头包含类信息，实例数据储存字段内容，对齐填充用于填充至8字节对齐，以满足虚拟机内存管理要求。

       对象的访问定位方式有两种：一是使用句柄，Java堆中设立句柄池，reference存储句柄地址，包含对象地址信息；二是直接指针，reference直接存储对象地址，但可能需要在对象布局中包含访问类型数据的位置。

       每种访问方式都有其优缺点，具体选择取决于虚拟机的设计和应用需求。

HotSpot JVM基本原理(一)

       最近对JVM有了深入了解，特别是HotSpot的部分，以下是我的总结。

       1. HotSpot JVM结构

       HotSpot的结构图展示了JVM的流程，从类加载器将class文件加载到系统中，再分配到不同的区域，并经过编译器编译。

       2. Heap结构

       Java的堆分为三个代，即年轻代、老年代和永久代，称为分代管理。对象通常在年轻代创建。当对象年龄达到次垃圾回收后仍留在年轻代，则晋升至老年代。

       永久代的内容通常不受垃圾回收控制，如本地接口调用的数据，这些类的卸载和本地接口的内存释放非常严格，通常放在永久代。

       新生代分为三个区：Eden、钻石皇朝源码S0、S1，S代表survival存活，这些将在后续讨论。

       3. 内存回收和TLAB

       内存回收通过TLAB（Thread Local Allocation Buffers）机制提高效率，将Eden区域划分成与线程数量相对应的区域，每个线程只能在分配给它的区域分配内存。

       当线程在当前内存区域分配完毕，它将在连续区域申请新内存，这样线程就关联了多个TLAB，避免了锁机制。

       4. 垃圾回收算法

       垃圾回收算法主要有三种：复制算法、标记清除算法和标记整理算法。

       （1）复制算法：将存活对象复制到另一个空间，提高内存利用率。

       （2）标记清除算法：标记被引用对象，清除未标记对象，但可能导致内存碎片。

       （3）标记整理算法：对标记清除算法的优化，不存在内存碎片，但可能产生对象拷贝的代价。

hotspotjvm的启动过程做了什么?

       HotSpot JVM启动过程涉及启动器和自身两大部分。

       启动器主要负责加载Java类文件，将类文件转换为本地可执行代码，并初始化环境变量和设置。

       HotSpot JVM的初始化过程则包括内存分配、类加载、方法区初始化、线程创建等步骤。

       启动器通过执行Java解释器或Java虚拟机启动命令来启动HotSpot JVM，典型的启动器包括JRE/JDK自带的java[.exe]和javaw.exe。

       Native应用程序也可自定义启动器实现Java启动。

       《Java Performance》一书提供了高阶描述，适合深入理解HotSpot JVM启动机制。

       《Java Performance》笔记第页可作为参考。

       HotSpot JVM初始化大入口为Threads::create_vm函数，该函数接收JavaVMInitArgs参数，并进行VM初始化。

       为了详细了解HotSpot JVM启动过程，建议阅读官方文档和相关书籍，同时也可参考JDK自带的生日网页源码Java launcher源代码。

OpenJDK 8 jvm 启动深度解析（8）

       深度解析OpenJDK 8 JVM启动过程，重点关注main方法调用与初始化java.lang.xxx。

       启动流程始于Threads::create_vm()，位于hotspot\src\share\vm\runtime\thread.cpp。此函数是JVM启动的核心，负责创建并初始化线程环境。

       在JVM启动后，初始化java.lang.xxx是构建类加载器链和初始化类路径的关键步骤。类加载器链确保类文件被正确加载、链接和初始化，从而支持应用的运行。

       通过java.lang.ClassLoader，JVM实现类的加载和初始化。此过程包含解析、验证、准备、解析和初始化等阶段，确保类的安全性和完整性。

       在初始化过程中，JVM会执行静态初始化块和构造函数，以及静态初始化方法。这些动作确保应用的所有静态资源在运行前被正确设置。

       此外，JVM还负责管理内存，如堆内存和栈内存的分配与回收，以保证程序的高效运行。内存管理策略对JVM性能至关重要，直接影响应用程序的响应速度和资源使用效率。

       总结，OpenJDK 8 JVM启动涉及多方面细节，包括线程创建、类加载器链初始化、类加载与初始化、内存管理等。这一系列复杂操作确保了Java应用的可靠性和性能，是深入理解JVM工作的关键所在。

Java方法区--类加载

       方法区与Java堆相似，属于线程共享区域，主要用于存放被虚拟机加载的类信息、类实例、类变量（静态变量）、文华模型源码常量和即时编译器（JIT）编译后的代码等信息。

       JIT编译器是指将热点代码编译成本地平台相关的机器码的编译器。热点代码指的是执行频率特别高的代码。

       在HotSpot虚拟机对JVM的实现中，JDK7之前，方法区是通过永久代实现的，而JDK8及之后则是通过元空间实现的。

       类加载与方法区紧密相关，类加载的信息基本都会存储在方法区中。类的生命周期包括以下几个阶段：

       其中，类加载包括加载、验证、准备、解析和初始化五个部分，以下将进行详细解释。

       加载阶段是类加载的第一个阶段，虚拟机规范要求完成以下三个步骤：

       因此，类对象是存储在方法区中的。

       验证是连接阶段的第一步，主要是用来确定Class文件的字节流中包含符合当前虚拟机的要求。主要完成四类验证：

       准备是连接的第二阶段，用于为类变量分配初始值。这些变量使用的内存都在方法区进行分配。

       类变量是指static修饰的变量，即静态变量，存储在方法区中。初始值指的是数据类型的零值，而非程序代码的赋值操作。对于static final变量，虚拟机在编译时会为其生成ConstantValue属性，在准备阶段就根据ConstantValue的设置为其赋值。

       解析是将常量池中的符号引用替换为直接引用。

       符号引用是用一组符号来描述引用的目标，可以是任意形式的字面量，只要使用时能无歧义地定位到目标即可。直接引用是直接指向目标的指针、相对偏移量或者句柄，与内存布局相关。

       初始化阶段是类加载过程中真正执行程序代码的阶段。在准备阶段，已经为类变量分配了零值。本阶段会按照程序代码初始化类变量和其他资源，或者说是执行类构造器()方法的过程。

       类构造器是虚拟机为所有的类变量赋值和static{ }静态语句块合并生成的。

       类加载器的作用是在加载阶段通过一个类的全限定名来获取描述此类的二进制字节流。值得注意的是，比较两个类是否相等，必须是两个类在同一个类加载器加载的前提下才有意义，否则，不可能相等。

       类加载器的类型包括启动类加载器（用C++语言实现，属于虚拟机的一部分）和其他用Java实现的类加载器，它们独立于虚拟机外部。

       双亲委派模型要求除了顶层的启动类加载器外，其余加载器都应当有其父类加载器。这里的父子关系不是以继承的方式实现，而是使用组合关系来复用父类加载器的代码。

       双亲委派过程是：当类加载器收到类加载的请求时，不会优先去加载它，而是先将这个请求委托给父类加载器。因此，所有类加载请求都会委派给最顶层的启动类加载器。如果父类加载器不能加载该类时，才将请求下沉给子类加载器。

       双亲委派的特点可以总结为：

Java的Javac编译器和JIT编译器是什么关系，JIT阶段是运行期还是编译期，类加载前还是后？

       Java编译器的奥秘：Javac与JIT的协同运作

       Java的卓越之处在于其虚拟机机制，然而在性能上相比C/C++稍显逊色。但HotSpot虚拟机团队通过引入JIT（即时编译器）技术，实现了性能上的显著提升。JIT的关键在于其在运行时对热点代码的编译，让代码能够转化为本地机器码，从而大幅提高执行效率。

       Java编译执行分为两阶段：解释执行和编译执行。解释器用于程序的初始启动，而JIT编译器则在运行过程中逐渐介入。HotSpot虚拟机提供了两种编译器——Client和Server，C1编译器着重于局部优化，C2则执行更深层次的优化。编译的对象通常是那些被频繁调用和执行的代码，如循环体和热点方法。

       JIT的热点识别策略

       JIT通过两种策略确定热点代码：基于采样或计数器。如方法调用计数器，若超过默认次或通过-XX:CompileThreshold调整的阈值，会触发编译。回边计数器则关注循环体执行，当超过阈值时执行OSR（On Stack Replacement）编译。这两种机制都具有适应性，方法调用计数器具备热度衰减机制，而回边计数器则更为直接。

       运行期优化的魔法

       除了JIT编译，HotSpot还提供了丰富的运行期优化技术。例如，公共子表达式消除，通过存储已计算结果，消除重复计算，减少计算量。数组边界检查消除和方法内联也是常见手段，如内联短小且频繁调用的方法，减少栈帧开销。如将原始代码中的乘法运算合并，提高执行效率。

       逃逸分析是另一项关键技术，通过动态分析对象的生命周期，减少垃圾收集压力。年引入，JDK 1.6开始实施，尽管成熟度仍有待提升，但它对性能的影响不容忽视。

       优化实践与资源

       为了充分利用这些优化，开发者应合理使用final修饰符以利于方法内联，同时通过调整JVM参数如-XX:+DoEscapeAnalysis来启用逃逸分析。参考资源链接，深入理解Spring、Spring Boot/Cloud等技术，获取更多实战技巧和资料。

       总结，Java的Javac编译器和JIT编译器是相辅相成的，它们共同构建了Java高效运行的基石。通过了解和应用这些优化技术，我们能够提升Java程序的性能表现。

美团架构师带你深入解析Java虚拟机HotSpot

       揭秘Java的高性能引擎：HotSpot深度解析

       Java语言的辉煌成就，离不开其强大而高效的HotSpot虚拟机的鼎力支持。作为当今业界顶级的虚拟机之一，HotSpot的模板解释器是语言解释的巅峰之作，它的无懈可击与不断进化，预示着虚拟机技术的革新前沿。垃圾回收器的进化历程，从传统的停顿到无停顿GC的突破，标志着HotSpot正在迈向垃圾回收的最顶级行列。即时编译器，则是权衡编译开销与性能的关键创新，堪称精密的艺术品。

       本文旨在深度解析Java虚拟机，以实用为导向，既涵盖了广泛的基础技术，也深入探讨了技术的精微之处。从耳熟能详的Java虚拟机技术，到业界前沿的Graal VM、CDS、动态字节码优化、编译重放等，每个细节都经过精心挑选，以满足你对技术深度的探索。

       文章分为三个部分，共章，每一章都围绕着运行时、编译器和垃圾回收器这三个核心主题展开：

运行时篇（1-6章）：从第1章的Java生态系统，到第6章的并发设施，深入剖析虚拟机在运行时的运作机制，包括类加载、对象管理、运行状态以及并发控制的实现。

编译篇（7-9章）：第7章介绍编译器的基础理论，第8章详细解读C1即时编译器，而第9章则深入剖析C2编译器，它们如何以不同的策略优化性能。

垃圾回收篇（-章）：第章解析垃圾回收的基本原理，而第章则聚焦于G1 GC，这款专为服务端设计的垃圾回收器，如何实现软实时目标并优化堆内存管理。

       尽管无法在此详尽展示全部内容，但只需点击这里，凭借本文的截图，你就能获取到更多深入的剖析和实操细节。让我们一同探索Java虚拟机的神秘世界，感受HotSpot的强大与魅力。

java类和对象在hotspot虚拟机中的存在形式是什么？

       在 HotSpot 虚拟机中，Java 类和对象的存在形式如下：

       1、类的存在形式

       Java 类的存在形式包括以下两个方面：

       类文件：Java 类被编译成字节码，保存在以 .class 为后缀的文件中。

       类加载器：在运行时，Java 类通过类加载器被加载到 JVM 中。

       类加载器将字节码读入内存，将其转换成 JVM 内部的数据结构，即类的运行时数据结构，包括类的常量池、字段信息、方法信息等。

       2、对象的存在形式

       Java 对象的存在形式包括以下两个方面：

       对象实例：Java 对象在内存中的存在形式是对象实例。对象实例包括对象头和实例数据两部分。对象头存储对象的元数据信息，比如对象的类信息、锁信息等；实例数据存储对象的实例变量信息。

       堆空间：Java 对象实例被分配在堆空间中。堆空间是 JVM 中最大的一块内存，用于存放所有对象实例。

       当 Java 程序创建对象时，JVM 会在堆空间中为对象实例分配一块连续的内存，并在对象头中记录对象的类信息等元数据。对象的实例变量会被存储在实例数据中。

HotSpot启动流程

       学习HotSpot启动流程有助于深入理解程序入口和虚拟机运行机制，为后续学习提供整体把握。Launcher作为启动JVM进程的工具，根据类别可划分为正式版启动器，如在Windows下常用的java.exe和javaw.exe，其中前者保留控制台与输出信息，后者用于GUI程序，不显示输出。使用“java -help”可在控制台查看Launcher的具体使用方法和标准选项配置。

       Launcher并非虚拟机核心，而是封装虚拟机执行外壳，负责加载JRE环境与动态链接库。一个JVM进程仅执行指定Java程序，多个Java程序需同时启动多个JVM进程。HotSpot中Launcher由C语言编写，与gamma共享源码，而Java源码位于不同目录。

       理解Launcher执行原理对于深入HotSpot意义重大。Launcher调用HotSpot核心代码初始化JVM，维护整个生命周期。通过添加_JAVA_LAUNCHER_DEBUG=1环境变量，JVM输出详细打印，直观了解启动过程。大致步骤包括前期初始化、版本验证、创建执行环境、设置虚拟机环境、加载虚拟机、解析参数、虚拟机初始化与线程创建等。

       启动入口在main.c/main方法中，调用java.c/JLI_Launch方法，该方法分为几个部分：初始化、版本验证、创建执行环境、设置虚拟机环境、加载虚拟机、参数解析与虚拟机初始化。新线程执行JavaMain()函数，完成虚拟机创建与Java程序运行。

       JavaMain()方法中参数解析、虚拟机初始化、打印信息、确定主类、获取main方法并调用、获取执行结果与退出虚拟机的流程清晰。调用的关键函数如初始化虚拟机、确定主类、获取方法ID与执行方法、检查结果与销毁虚拟机，共同完成Java程序的执行。