JAVA自我总结和分享

学习JAVA语言，很多人会忽略一个知识点—JVM，即JAVA虚拟机。Java语言之所以可以跨平台一次编译到处运行的原因就是有JVM支持，JVM用的是C语言+汇编语言编写的一个程序，往下可以和运行虚拟机的不同电脑即不同平台的软硬件交互，往上是可以为Java语言的执行提供一个逻辑上完整的运行机器（顾名思义就是一台虚拟的机器，有模拟出来的内存，CPU等）.只有清楚了解的JVM的结构和执行JAVA语言过程才能更升入了解Java语言的各种特性，提高编程能力，优化和解决程序出现的BUG。下面想看一张JVM的结构图：

首先，记住，JVM主要分三大块：
1栈(Stack)
2方法区(Method Area),又称为非堆(Non-Heap),原因后面会讲
3堆(Heap)

写到这里，我想大家先在心里默记这三块: JVM主体有三块

我想只要接触了JAVA语言一段时间，都应该知道JAVA源代码文件是.java结尾，经过编译程序处理后变成.class结尾的字节码文件。用工厂生产来打个比方。.java这种原料经过第一家叫做Compiler(编译器)的工厂处理，生产出了.class产品，.class产品就是JVM这家工厂的原料，这些原料用做什么呢？JVM对于所有原料有一套对所有原料都相同的规范(本文核心jvm内部处理原理)来处理，至于处理结果就不是简单打个比方，往控制台输出一行字，接收网络数据包等等，但这些不是本文叙述的范围，各位请忽略这点，不要分心。在这个工厂生产的类比中，原料有了，处理工厂有了，那原料一开始是放在很远的地方(硬盘中)，怎么送到工厂能，那就需要一个运输工具，叫ClassLoader(类加载器)，ClassLoader是JVM工厂的运输车队，负责把原料运输到工厂处理，这一块在本文不讲述。
下面就开始讲述ClassLoader把原料运输到JVM后发生的事。

线程
- JVM 系统线程
- 每个线程相关的
- 程序计数器
- 栈
- 本地栈
- 栈限制
- 栈帧
- 局部变量数组
- 操作数栈
- 动态链接
线程共享
- 堆
- 内存管理
- 非堆内存
- 即时编译
- 方法区
- 类文件结构
- 类加载器
- 更快的类加载
- 方法区在哪里
- 类加载器参考
- 运行时常量池
- 异常表
- 符号表
- Interned 字符串

线程

@SessionAttributes(value={"user"}, types={String.class})
@RequestMapping("/springmvc")
@Controller
public class SpringMVCTest {private static final String SUCCESS = "success";@RequestMapping("/testRedirect")public String testRedirect(){System.out.println("testRedirect");return "redirect:/index.jsp";}@RequestMapping("/testView")public String testView(){System.out.println("testView");return "helloView";}@RequestMapping("/testViewAndViewResolver")public String testViewAndViewResolver(){System.out.println("testViewAndViewResolver");return SUCCESS;}/*** 1. 有 @ModelAttribute 标记的方法, 会在每个目标方法执行之前被 SpringMVC 调用! * 2. @ModelAttribute 注解也可以来修饰目标方法 POJO 类型的入参, 其 value 属性值有如下的作用:* 1). SpringMVC 会使用 value 属性值在 implicitModel 中查找对应的对象, 若存在则会直接传入到目标方法的入参中.* 2). SpringMVC 会一 value 为 key, POJO 类型的对象为 value, 存入到 request 中. */@ModelAttributepublic void getUser(@RequestParam(value="id",required=false) Integer id, Map<String, Object> map){System.out.println("modelAttribute method");if(id != null){//模拟从数据库中获取对象User user = new User(1, "Tom", "123456", "tom@atguigu.com", 12);System.out.println("从数据库中获取一个对象: " + user);map.put("user", user);}}/*** 运行流程:* 1. 执行 @ModelAttribute 注解修饰的方法: 从数据库中取出对象, 把对象放入到了 Map 中. 键为: user* 2. SpringMVC 从 Map 中取出 User 对象, 并把表单的请求参数赋给该 User 对象的对应属性.* 3. SpringMVC 把上述对象传入目标方法的参数. * * 注意: 在 @ModelAttribute 修饰的方法中, 放入到 Map 时的键需要和目标方法入参类型的第一个字母小写的字符串一致!* * SpringMVC 确定目标方法 POJO 类型入参的过程* 1. 确定一个 key:* 1). 若目标方法的 POJO 类型的参数木有使用 @ModelAttribute 作为修饰, 则 key 为 POJO 类名第一个字母的小写* 2). 若使用了  @ModelAttribute 来修饰, 则 key 为 @ModelAttribute 注解的 value 属性值. * 2. 在 implicitModel 中查找 key 对应的对象, 若存在, 则作为入参传入* 1). 若在 @ModelAttribute 标记的方法中在 Map 中保存过, 且 key 和 1 确定的 key 一致, 则会获取到. * 3. 若 implicitModel 中不存在 key 对应的对象, 则检查当前的 Handler 是否使用 @SessionAttributes 注解修饰, * 若使用了该注解, 且 @SessionAttributes 注解的 value 属性值中包含了 key, 则会从 HttpSession 中来获取 key 所* 对应的 value 值, 若存在则直接传入到目标方法的入参中. 若不存在则将抛出异常. * 4. 若 Handler 没有标识 @SessionAttributes 注解或 @SessionAttributes 注解的 value 值中不包含 key, 则* 会通过反射来创建 POJO 类型的参数, 传入为目标方法的参数* 5. SpringMVC 会把 key 和 POJO 类型的对象保存到 implicitModel 中, 进而会保存到 request 中. * * 源代码分析的流程* 1. 调用 @ModelAttribute 注解修饰的方法. 实际上把 @ModelAttribute 方法中 Map 中的数据放在了 implicitModel 中.* 2. 解析请求处理器的目标参数, 实际上该目标参数来自于 WebDataBinder 对象的 target 属性* 1). 创建 WebDataBinder 对象:* ①. 确定 objectName 属性: 若传入的 attrName 属性值为 "", 则 objectName 为类名第一个字母小写. * *注意: attrName. 若目标方法的 POJO 属性使用了 @ModelAttribute 来修饰, 则 attrName 值即为 @ModelAttribute * 的 value 属性值 * * ②. 确定 target 属性:*  > 在 implicitModel 中查找 attrName 对应的属性值. 若存在, ok*  > *若不存在: 则验证当前 Handler 是否使用了 @SessionAttributes 进行修饰, 若使用了, 则尝试从 Session 中* 获取 attrName 所对应的属性值. 若 session 中没有对应的属性值, 则抛出了异常. *  > 若 Handler 没有使用 @SessionAttributes 进行修饰, 或 @SessionAttributes 中没有使用 value 值指定的 key* 和 attrName 相匹配, 则通过反射创建了 POJO 对象* * 2). SpringMVC 把表单的请求参数赋给了 WebDataBinder 的 target 对应的属性. * 3). *SpringMVC 会把 WebDataBinder 的 attrName 和 target 给到 implicitModel. * 近而传到 request 域对象中. * 4). 把 WebDataBinder 的 target 作为参数传递给目标方法的入参. */@RequestMapping("/testModelAttribute")public String testModelAttribute(User user){System.out.println("修改: " + user);return SUCCESS;}/*** @SessionAttributes 除了可以通过属性名指定需要放到会话中的属性外(实际上使用的是 value 属性值),* 还可以通过模型属性的对象类型指定哪些模型属性需要放到会话中(实际上使用的是 types 属性值)* * 注意: 该注解只能放在类的上面. 而不能修饰放方法. */@RequestMapping("/testSessionAttributes")public String testSessionAttributes(Map<String, Object> map){User user = new User("Tom", "123456", "tom@atguigu.com", 15);map.put("user", user);map.put("school", "atguigu");return SUCCESS;}/*** 目标方法可以添加 Map 类型(实际上也可以是 Model 类型或 ModelMap 类型)的参数. * @param map* @return*/@RequestMapping("/testMap")public String testMap(Map<String, Object> map){System.out.println(map.getClass().getName()); map.put("names", Arrays.asList("Tom", "Jerry", "Mike"));return SUCCESS;}/*** 目标方法的返回值可以是 ModelAndView 类型。 * 其中可以包含视图和模型信息* SpringMVC 会把 ModelAndView 的 model 中数据放入到 request 域对象中. * @return*/@RequestMapping("/testModelAndView")public ModelAndView testModelAndView(){String viewName = SUCCESS;ModelAndView modelAndView = new ModelAndView(viewName);//添加模型数据到 ModelAndView 中.modelAndView.addObject("time", new Date());return modelAndView;}/*** 可以使用 Serlvet 原生的 API 作为目标方法的参数 具体支持以下类型* * HttpServletRequest * HttpServletResponse * HttpSession* java.security.Principal * Locale InputStream * OutputStream * Reader * Writer* @throws IOException */@RequestMapping("/testServletAPI")public void testServletAPI(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response, Writer out) throws IOException {System.out.println("testServletAPI, " + request + ", " + response);out.write("hello springmvc");
//      return SUCCESS;}/*** Spring MVC 会按请求参数名和 POJO 属性名进行自动匹配， 自动为该对象填充属性值。支持级联属性。* 如：dept.deptId、dept.address.tel 等*/@RequestMapping("/testPojo")public String testPojo(User user) {System.out.println("testPojo: " + user);return SUCCESS;}/*** 了解:* * @CookieValue: 映射一个 Cookie 值. 属性同 @RequestParam*/@RequestMapping("/testCookieValue")public String testCookieValue(@CookieValue("JSESSIONID") String sessionId) {System.out.println("testCookieValue: sessionId: " + sessionId);return SUCCESS;}/*** 了解: 映射请求头信息 用法同 @RequestParam*/@RequestMapping("/testRequestHeader")public String testRequestHeader(@RequestHeader(value = "Accept-Language") String al) {System.out.println("testRequestHeader, Accept-Language: " + al);return SUCCESS;}/*** @RequestParam 来映射请求参数. value 值即请求参数的参数名 required 该参数是否必须. 默认为 true*               defaultValue 请求参数的默认值*/@RequestMapping(value = "/testRequestParam")public String testRequestParam(@RequestParam(value = "username") String un,@RequestParam(value = "age", required = false, defaultValue = "0") int age) {System.out.println("testRequestParam, username: " + un + ", age: "+ age);return SUCCESS;}/*** Rest 风格的 URL. 以 CRUD 为例: 新增: /order POST 修改: /order/1 PUT update?id=1 获取:* /order/1 GET get?id=1 删除: /order/1 DELETE delete?id=1* * 如何发送 PUT 请求和 DELETE 请求呢 ? 1. 需要配置 HiddenHttpMethodFilter 2. 需要发送 POST 请求* 3. 需要在发送 POST 请求时携带一个 name="_method" 的隐藏域, 值为 DELETE 或 PUT* * 在 SpringMVC 的目标方法中如何得到 id 呢? 使用 @PathVariable 注解* */@RequestMapping(value = "/testRest/{id}", method = RequestMethod.PUT)public String testRestPut(@PathVariable Integer id) {System.out.println("testRest Put: " + id);return SUCCESS;}@RequestMapping(value = "/testRest/{id}", method = RequestMethod.DELETE)public String testRestDelete(@PathVariable Integer id) {System.out.println("testRest Delete: " + id);return SUCCESS;}@RequestMapping(value = "/testRest", method = RequestMethod.POST)public String testRest() {System.out.println("testRest POST");return SUCCESS;}@RequestMapping(value = "/testRest/{id}", method = RequestMethod.GET)public String testRest(@PathVariable Integer id) {System.out.println("testRest GET: " + id);return SUCCESS;}/*** @PathVariable 可以来映射 URL 中的占位符到目标方法的参数中.* @param id* @return*/@RequestMapping("/testPathVariable/{id}")public String testPathVariable(@PathVariable("id") Integer id) {System.out.println("testPathVariable: " + id);return SUCCESS;}@RequestMapping("/testAntPath/*/abc")public String testAntPath() {System.out.println("testAntPath");return SUCCESS;}/*** 了解: 可以使用 params 和 headers 来更加精确的映射请求. params 和 headers 支持简单的表达式.* * @return*/@RequestMapping(value = "testParamsAndHeaders", params = { "username","age!=10" }, headers = { "Accept-Language=en-US,zh;q=0.8" })public String testParamsAndHeaders() {System.out.println("testParamsAndHeaders");return SUCCESS;}/*** 常用: 使用 method 属性来指定请求方式*/@RequestMapping(value = "/testMethod", method = RequestMethod.POST)public String testMethod() {System.out.println("testMethod");return SUCCESS;}/*** 1. @RequestMapping 除了修饰方法, 还可来修饰类 2. 1). 类定义处: 提供初步的请求映射信息。相对于 WEB 应用的根目录* 2). 方法处: 提供进一步的细分映射信息。 相对于类定义处的 URL。若类定义处未标注 @RequestMapping，则方法处标记的 URL* 相对于 WEB 应用的根目录*/@RequestMapping("/testRequestMapping")public String testRequestMapping() {System.out.println("testRequestMapping");return SUCCESS;}}

这里所说的线程指程序执行过程中的一个线程实体。JVM 允许一个应用并发执行多个线程。Hotspot JVM 中的 Java 线程与原生操作系统线程有直接的映射关系。当线程本地存储、缓冲区分配、同步对象、栈、程序计数器等准备好以后，就会创建一个操作系统原生线程。Java 线程结束，原生线程随之被回收。操作系统负责调度所有线程，并把它们分配到任何可用的 CPU 上。当原生线程初始化完毕，就会调用 Java 线程的 run() 方法。run() 返回时，被处理未捕获异常，原生线程将确认由于它的结束是否要终止 JVM 进程（比如这个线程是最后一个非守护线程）。当线程结束时，会释放原生线程和 Java 线程的所有资源。
JVM 系统线程

如果使用 jconsole 或者其它调试器，你会看到很多线程在后台运行。这些后台线程与触发 public static void main(String[]) 函数的主线程以及主线程创建的其他线程一起运行。Hotspot JVM 后台运行的系统线程主要有下面几个：

虚拟机线程（VM thread）这个线程等待 JVM 到达安全点操作出现。这些操作必须要在独立的线程里执行，因为当堆修改无法进行时，线程都需要 JVM 位于安全点。这些操作的类型有：stop-the-world 垃圾回收、线程栈 dump、线程暂停、线程偏向锁（biased locking）解除。
周期性任务线程这线程负责定时器事件（也就是中断），用来调度周期性操作的执行。
GC 线程这些线程支持 JVM 中不同的垃圾回收活动。
编译器线程这些线程在运行时将字节码动态编译成本地平台相关的机器码。
信号分发线程这个线程接收发送到 JVM 的信号并调用适当的 JVM 方法处理。

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