第一章 JAVA體系結構介紹

• java應用程式可以使用兩種類裝載器，啟動（bootstrap）類裝載器和使用者自定義裝載器。
  每一個類被裝載的時候，java虛擬機器都監視著這個類，看它是被什麼裝載器裝載的，當被裝載的類引用了其他類的時候，
  會使用相同的類裝載器去裝載被引用的類。因此預設情況下只能看到被同一個類裝載器裝載的類，通過這種方法，java允許
  在java程式中簡歷多個名稱空間，每一個類載入器都有自己的名稱空間。
• class 檔案,執行在JVM上的二進位制檔案

第三章 安全（--看完再回顧本章）

• JAVA沙箱中類裝載體系結構是第一道防線

• 防止惡意程式碼干涉善意程式碼
• 守護被信任類庫的邊界
• 將程式碼分類，確定該類程式碼可以執行些些操作

• class 檔案檢測器

• 檢驗位元組碼的的完整性
• 型別資料語義檢查
• 位元組碼驗證
• 符號引用驗證
• 二進位制相容

• JVM內建安全特性

• 型別安全的引用轉換
• 結構化的記憶體訪問
• 自動垃圾收集
• 陣列邊界檢查
• 空引用檢查
• 禁止對記憶體進行非結構化訪問
• 異常的結構化處理
• 安全管理器和java api
• 程式碼簽名和認證，將一個未簽名的class檔案通過雜湊和私鑰得到一個帶有簽名後雜湊的檔案
• 訪問控制器

第五章 java虛擬機器

• 生命週期，main作為函式的起點，每一個程式都執行一個虛擬機器例項上。java虛擬機器上兩種執行緒，一種是守護執行緒，另一種是非守護執行緒
  守護執行緒是由jvm自己使用的，比如垃圾回收的執行緒，而開始於main函式的執行緒是非守護執行緒。只要還有非守護執行緒在執行，虛擬機器還是存活的
  ，所有非守護執行緒退出時，虛擬機器會自動退出。

java 虛擬機器的結構體系

                             -------------------
                            |   類裝載器子系統    |           
                             -------------------
                                     |
    ------------------------------------------------------------------
    |    |        |         |              |                   |      |
    |  方法區      堆       java棧        PC暫存器            本地方法棧  |
    ------------------------------------------------------------------
          |                             |
       執行引擎    ————————————————>  本地方法介面

• 一些點

• 方法區和堆記憶體是由所有的執行緒共享的，虛擬機器裝載class檔案時，會把類的資料放在方法區中，當程式執行時，會把根據類資料建立的物件
  放在堆記憶體中。
• 當新執行緒被建立時，都將得到一個PC暫存器和一個JAVA棧，PC暫存器總是指向下一條被執行的指令，java棧則儲存方法的呼叫狀態。(區域性變數,引數，返回值,運算中間值)
• java 棧是有很多的棧幀組成，當執行緒呼叫一個方法的時候，，JVM將新的棧幀入棧，當函式返回時，棧幀被出棧。

• 資料型別

• 基本型別(float, double, byte, short, int, long, char, boolean, returnAddress)
  64 32 8 16 32 64 16
• 引用型別(類，介面 ，陣列)

方法區

• 方法區的資料共享，因此是必須執行緒安全的。虛擬機器允許程式設計師指定方法區的大小

• 方法區會在記憶體中儲存類的以下資訊：

• 型別的全限定名（包名+.+類名）

• 此類超類的全限定名

• 類還是介面

• 修飾符（public ,abstruct, final）

• 介面全限定名的有序列表

• 型別的常量池

• 欄位資訊（欄位名，型別，修飾符）

• 方法資訊（方法名，型別，修飾符）

• 一個到類ClassLoder的引用

• 一個到Class類的引用（forName()，讓使用者得到已裝載物件的Class例項）

• 方法位元組碼

• 運算元棧和該方法在棧幀中區域性變數的大小

• 異常表

• 下面看一看流程

class Volcano(){
    public static void main(String args[]){
        Lava lava = new Lava();
        lava.flow();
    }
}

• 例如我們要執行一個叫Volcano的類，當我們告訴JVMVolcano這個名字

• JVM會找到並讀入Volcano.class檔案
• 然後匯入其中的二進位制流，並把相應的資料存在方法區
• 通過執行方法區中的位元組碼，開始執行main()方法，在執行時會一直持有指向常量池的指標
• main方法中第一條指令是給常量池第一個類分配象的記憶體，於是在常量池中找到第一項，發現是對另一個類Lava的引用
• 檢查方法區，看是否被裝載，發現沒有被裝載，於是查詢Lava.class檔案裝載，同樣把資訊儲存在方法區中
• 接著指向常量池第一行的指標替換掉常量池的第一項（Lava的全限定名）-> 常量池的解析（符號引用替換成直接引用,本地指標）
• 虛擬機器準備為Lava分配記憶體，並用這個指標訪問它的類資訊，找出類資訊中的需要為這個類分配多少堆記憶體
• 虛擬機器確定了大小，就在堆上為物件分配記憶體，並初始化常量值。然後把物件的引用入棧，第一條指令執行完成。
• 接下來通過這個引用呼叫flow方法

堆

• java一個虛擬例項中只有一個堆空間，所有執行緒共享

• java 只有在堆中分配記憶體的指令，沒有釋放的指令，垃圾收集器會負責堆和方法區的記憶體回收

• 堆和方法區一樣也不是一個連續的記憶體區，是可擴充套件的

• 堆上的物件還有一部分資料，是物件鎖(互斥鎖)，請求可以追加，請求幾次，必須釋放幾次，例如請求了4次，只釋放了3次，那還是持有這個物件鎖。

• 堆上物件還有一部分資料與垃圾收集器有關，垃圾回收器必須跟蹤每個物件。

• 陣列是一個物件，總是儲存在堆中

• PC（程式計數器）暫存器，在每個執行緒中有一個，它有一個字的大小，儲存一個本地指標，總是指向下一條將要執行的指令。

java 棧

• 每當啟用一個執行緒，JVM會為它分配一個java 棧。

• 棧幀的組成

• 區域性變數區 -> 一個陣列，以字(32bit)為單位，型別int,float,returnAddress的值再陣列中佔一項，byte,short,char會被轉化成int,也佔一項，double,long佔2項。任何一個例項方法(非static)，的陣列第一項都是物件本身的reference.
• 運算元棧 -> byte,short,char會被轉化成int,和上面一樣，只有在存回堆中是會被轉化為原來型別。他也是一個陣列，但是按照棧操作來訪問。由於java虛擬機器沒有暫存器，java的指令是通過運算元棧中取得運算元的。
• 棧幀資料，支援常量池的解析正常方法返回和異常派發機制的資料。
  為了處理執行期的異常退出情況，幀資料區儲存一個對此方法的異常表的引用。當方法丟擲異常，會在異常表中查詢對應的異常，如果找到了匹配的catch語句，就會交給ccatch中的程式碼處理，如果沒有則異常中止。

• 兩站不同的虛擬機器實現的幀分配

  
  
  

• 本地方法棧，取決於設計者的實現

執行引擎(沒看太明白)

• 執行中java程式的每一個執行緒都是一個獨立的虛擬機器執行引擎的例項。
• 從執行緒的生命週期開始，它要麼在執行位元組碼，要麼在執行native方法。
• 指令集，指令集關注的中心是運算元棧。運算元棧中的數值必須按照適合他們型別的方式使用。比如壓入棧4個int，卻把他們當做兩個long來做操作，是非法的 。

第六章 JAVA class檔案 （粗略看）

• java class檔案是對java程式二進位制檔案的精確定義。一個class檔案中指包括一個class 或者interface.

• class檔案不一定與java語言有關，別的語言也可以編譯成class檔案在虛擬機器上執行。

• 

• class 檔案組成

• magic ,每個class檔案的前四個位元組 0xCAFEBABE，用來分辨是否是class檔案。
• minor_version major_version b版本號。
• constant_pool_count 常量池的數量,constant_pool 常量池
• access_flags 類的修飾資訊，public ,private ,static 等
• this_class 指向常量池的索引
• super_class 超類常量池索引

第七章 型別的生命週期

• 類主動裝載的時機

• 建立例項時（new, 反射，克隆，反序列化）
• 呼叫類中的靜態方法
• 使用類或介面的靜態欄位或者對欄位賦值（final 修飾的靜態變數除外，它被初始化為一個編譯時的常量表示式）
• 呼叫api反射方法
• 初始化子類
• 含有main函式的類
• 所有類的初始化都要求它的超類在此之前初始化了。（介面不是）

• 裝載

• 通過完全限定名產生一個二進位制流
• 解析二進位制檔案
• 建立一個該型別Class例項

• 初始化

• 所有類變數初始化語句和型別的靜態初始化器都被java編譯器收集到一起放在一個特殊的方法<clinit>中，並非所有的類都有這個方法。
• 如果多個執行緒需要初始化一個類，僅僅允許一個執行緒來執行初始化，其他執行緒需要等待。完成後需要通知其他等待執行緒。

物件生命週期

• 例項化

• new

• reflect.newInstance()

• clone()

• ObjectInputStream.getObject

• 堆中分配記憶體，然後賦予例項變數初始值

• 型別當沒有引用的時候會被解除安裝，同樣通過垃圾回收器。

第八章 連結模型