JVM详解 - 技术栈

JVM就是Java虚拟机，Java虚拟机就是JVM

运行时数据区

类加载器

Java的类加载器遵循双亲委派模型，主要分为三个层次：启动类加载器（Bootstrap ClassLoader）、扩展类加载器（Extension ClassLoader）和应用程序类加载器（Application ClassLoader） 。启动类加载器是最顶层 的，由C++ 实现，负责加载Java核心库如rt.jar**。扩展类加载器负责加载扩展目录下的类** ，而应用程序类加载器则负责加载classpath下的类 。用户自定义的类加载器通常继承自应用程序类加载器。

启动类（根）加载器**（Bootstrap ClassLoader）**
扩展类加载器（Extension ClassLoader）
应用程序（系统类）加载器**（Application ClassLoader）**
虚拟机自带的加载器

java 复制代码
public class Student {
    public static void main(String[] args) {
        Student student1 = new Student();
        Student student2 = new Student();
        Student student3 = new Student();
        System.out.println(student1.hashCode());
        System.out.println(student2.hashCode());
        System.out.println(student3.hashCode());
        System.out.println(student1.getClass());
        System.out.println(student2.getClass());
        System.out.println(student3.getClass());
    }
}
类是模板，对象是具体的

三个实例的 hashCode() 值通常不同，因为它们是独立的对象，内存地址不同。

Student 类被同一个类加载器 加载，三个实例的 getClass() 返回的 Class 对象是同一个 。如果通过不同的类加载器 加载 Student 类（例如自定义类加载器），即使类名相同，JVM 也会认为它们是不同的类，导致 getClass() 返回不同的 Class 对象。
java 复制代码
public class Student {
    public static void main(String[] args) {
        Student student1 = new Student();
        Student student2 = new Student();
        Student student3 = new Student();
        System.out.println(student1.hashCode());
        System.out.println(student2.hashCode());
        System.out.println(student3.hashCode());
        System.out.println(student1.getClass());
        System.out.println(student2.getClass());
        System.out.println(student3.getClass());

        Class<? extends Student> class1 = student1.getClass();
        ClassLoader classLoader = class1.getClassLoader();
        System.out.println(classLoader);//Application ClassLoader
        System.out.println(classLoader.getParent());//Extension ClassLoader
        System.out.println(classLoader.getParent().getParent());//null，1.找不到2.java程序获取不到
    }
}
我们可以看到

Student 类由**应用程序类加载器（Application ClassLoader）**加载

应用程序类加载器的父加载器是扩展类加载器（Extension ClassLoader）

扩展类加载器的父加载器是启动类加载器（Bootstrap ClassLoader） ，但由于它是 JVM 内部用 C++ 实现的，Java 中无法直接获取其引用，因此返回 null。

而在 Java 9 及更高版本 中，由于模块化系统（JPMS）的引入，类加载器的结构和职责被重新设计：

Bootstrap ClassLoader：仍为顶层加载器，但不再直接暴露给开发者。

PlatformClassLoader （平台类加载器 ）：取代了 ExtClassLoader ，负责加载平台模块（如 java.base、java.xml 等核心模块）。

AppClassLoader （应用程序类加载器）：加载用户自定义的模块和 classpath 下的类。

双亲委托机制

主要目的：解决类加载冲突，即安全。

双亲委托流程

用户代码请求加载类 ：例如，AppClassLoader收到加载com.example.MyClass的请求。

向上委派：

AppClassLoader先委派给父加载器PlatformClassLoader。

PlatformClassLoader进一步委派给Bootstrap ClassLoader。

逐级尝试加载：

Bootstrap ClassLoader尝试加载核心类（如java.lang.String），若找到则返回。

若未找到，PlatformClassLoader尝试加载平台模块中的类。

若仍失败，AppClassLoader最终在用户模块或classpath下加载类。

Native

Native 方法 是 Java 中通过 JNI（Java Native Interface） 调用本地代码（如 C/C++ 编写的函数）的桥梁。即java的作用范围达不到，才调用底层C语言的库

JNI：扩展java的使用，融合不同的编程语言为java所用，在内存区域中开辟了一块标记区域（本地方法栈）登记native方法

程序计数器

程序计数器（PC寄存器）是 JVM运行时数据区 中一块线程私有的小内存空间，用于存储当前线程正在执行的字节码指令地址（或Native方法的执行状态）。

方法区

方法区是 JVM运行时数据区 的一部分，用于存储已被加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。

存储类的元数据（如类名、字段描述、方法字节码）。
维护运行时常量池（包含字面量、符号引用）。
存放静态变量 （static修饰的变量）和JIT编译后的本地代码。