初识JVM
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初识JVM
初识JVM
JVM定义与核心功能
Java Virtual Machine (JVM)
- 以沙箱方式运行Java字节码的抽象计算机，核心特征：
JVM核心能力
跨平台运行
内存自动管理
即时编译优化
安全沙箱机制
JVM运行时模型剖析
// 典型JVM内存结构示例
┌───────────────────────────┐
│ JVM Memory │
├─────────────┬─────────────┤
│ 线程共享区域 │ 线程私有区域 │
├─────────────┼─────────────┤
│ Method Area │ PC Register│
│ Heap │ JVM Stack │
│ │ Native Meth│
└─────────────┴─────────────┘字节码文件深度解析
文件结构全景视图
.class
├── 魔数 CAFEBABE
├── 版本号（主/副）
├── 常量池（Constant Pool）
├── 访问标志
├── 类索引/父类索引/接口索引
├── 字段表
├── 方法表
└── 附加属性集版本兼容性对照表
| 主版本号 | JDK版本 | 特性支持 |
|---|---|---|
| 45.3 | 1.1 | 基础特性 |
| 49 | 5 | 自动装箱、泛型 |
| 52 | 8 | Lambda、默认方法 |
| 55 | 11 | 局部变量类型推断 |
常量池类型详解
Constant Pool Entry Types:
1. CONSTANT_Class // 类/接口符号引用
2. CONSTANT_Fieldref // 字段引用
3. CONSTANT_Methodref // 方法引用
4. CONSTANT_InterfaceMethodref
5. CONSTANT_String // 字符串字面量
6. CONSTANT_Integer // 整型常量
7. CONSTANT_Float // 浮点常量
8. CONSTANT_Long // 长整型
9. CONSTANT_Double // 双精度
10. CONSTANT_NameAndType // 名称与类型描述
11. CONSTANT_Utf8 // UTF-8字符串
12. CONSTANT_MethodHandle
13. CONSTANT_MethodType
14. CONSTANT_InvokeDynamic字节码指令实战解析
// 示例代码
public class IncrementDemo {
public static void main(String[] args) {
int i = 0;
i = i++; // 输出结果为0
// i = ++i; 输出结果为1
}
}// 反编译字节码重点指令分析：
0: iconst_0 // 将0压入操作数栈
1: istore_1 // 保存到局部变量表slot1(i=0)
2: iload_1 // 加载slot1的值(0)到栈顶
3: iinc 1, 1 // 对slot1执行+1操作(i=1)
6: istore_1 // 将栈顶值0存回slot1(i=0)关键差异：i++（后自增）会先保存原始值到操作数栈，而++i（前自增）会先执行自增操作。
实用工具链推荐
| 工具 | 类型 | 使用场景 | 优势特性 |
|---|---|---|---|
| javap -v | 命令行工具 | 快速查看字节码 | JDK自带，无需额外安装 |
| jclasslib | GUI工具 | 交互式分析 | 可视化展示，支持实时反编译 |
| Arthas | 诊断工具 | 运行时分析 | 动态追踪类加载过程 |
| JITWatch | 分析工具 | 热点代码优化追踪 | 可视化JIT编译过程 |
| ASM Bytecode Viewer | IDE插件 | 源码级字节码对照 | 即时查看修改后的字节码 |