#JVM

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高效并发是 JVM 系列的最后一篇,本篇主要介绍虚拟机如何实现多线程、多线程间如何共享和竞争数据以及共享和竞争数据带来的问题及解决方案。

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对于性能和效率的追求一直是程序开发中永恒不变的宗旨,除了我们自己在编码过程中要充分考虑代码的性能和效率,虚拟机在编译阶段也会对代码进行优化。本文就从虚拟机层面来看看虚拟机对我们所编写的代码采用了哪些优化手段。

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执行引擎是 Java 虚拟机最核心的组成部分之一。「虚拟机」是相对于「物理机」的概念,这两种机器都有代码执行的能力,区别是物理机的执行引擎是直接建立在处理器、硬件、指令集和操作系统层面上的,而虚拟机执行引擎是由自己实现的,因此可以自行制定指令集与执行引擎的结构体系,并且能够执行那些不被硬件直接支持的指令集格式。

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上一篇文章我们介绍了「类文件结构」,这一篇我们来看看虚拟机是如何加载类的。

我们的源代码经过编译器编译成字节码之后,最终都需要加载到虚拟机之后才能运行。虚拟机把描述类的数据从 Class 文件加载到内存,并对数据进行校验、转换解析和初始化,最终形成可以被虚拟机直接使用的 Java 类型,这就是虚拟机的类加载机制

与编译时需要进行连接工作的语言不同,Java 语言中类的加载、连接和初始化都是在程序运行期间完成的,这种策略虽然会让类加载时增加一些性能开销,但是会为 Java 应用程序提供高度的灵活性,Java 里天生可动态扩展的语言特性就是依赖运行期间动态加载和动态连接的特点实现的。

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之前在阅读 ASM 文档时,对于已编译类的结构、方法描述符、访问标志、ACC_PUBLIC、ACC_PRIVATE、各种字节码指令等等许多概念听起来都是云山雾罩、一知半解,原因就在于对类文件结构和类加载机制不够了解。直到后来细读了《深入理解 Java 虚拟机》中虚拟机执行子系统的相关内容,才建立了清晰的认知。如果你也和我一样,不了解类结构和类加载,但是工作中又涉及到字节码相关内容,相信后面两篇文章会对你有所帮助。

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书籍真的是常读常新,古人说「书读百遍其义自见」还是蛮有道理的。周志明老师的这本《深入理解 Java 虚拟机》我细读了不下三遍,每一次阅读都有新的收获,每一次阅读对 Java 虚拟机的理解就更进一步。因而萌生了将读书笔记整理成文的想法,一是想检验下自己的学习成果,对学习内容进行一次系统性的复盘;二是给还没接触过这部好作品的同学推荐下,在阅读这部佳作之前能通过我的文章一窥书中的精华。

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