Java虚拟机(JVM)详解(二)

五、类的使用方式

类的初始化:JVM只会在“首次主动使用”一个类/接口时,才会初始化它们 。

1 主动使用

(1)new 构造类的使用
package init;

public class Test1 {
    
    

    static{
    
    
        System.out.println("Test1...");
    }

    public static void main(String[] args) {
    
    
        new Test1();//首次主动使用
        new Test1();
    }
}

结果:Test1…

(2)访问类/接口的 静态成员(属性、方法)
package init;
class A{
    
    
    static int i  = 10;

    static{
    
    
        System.out.println("A...");
    }

     static void method(){
    
    
        System.out.println("A method...");
    }
}

public class Test2 {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    

//        A.i = 1 ;
//        A.i = 1 ;
//        System.out.println(A.i);
        A.method();

    }
}

注:main()本身也是一个静态方法,也此main()的所在类 也会在执行被初始化

特殊情况:

  • 如果成员变量既是static,又是final ,即常量,则不会被初始化
  • 上一种情况中,如果常量的值 是一个随机值,则会被初始化 (为了安全)
(3)使用Class.forName(“init.B”)执行反射时使用的类(B类)
(4)初始化一个子类时,该子类的父类也会被初始化
public class Son extends  Father {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        new Son();
    }
}

(5)动态语言在执行所涉及的类 也会被初始化(动态代理)

2 被动使用

除了主动以外,其他都是被动使用。

package init;
class BD
{
    
    
    static {
    
    
        System.out.println("BD...");
    }
}

public class BeiDong {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        BD[] bds = new BD[3];

    }
}

以上代码,不属于主动使用类,因此不会被初始化。

六、助记符

反编译: cd到class目录中, javap -c class文件名

Test.java -> javap -c Test.java

javap反编译的是class文件

应该:xx.java -> xx.class ->javap

aload_0: 装载了一个引用类型

Invokespecial: init, private , super.method() : <init>存放的是初始化代码的位置

getstatic :获取静态成员

bipush : 整数范围 -128 – 127之内 (8位带符号的整数),放到栈顶

sipush: >127 (16个带符号的整数),放到栈顶

注意:无论是定义int或short 等,只要在 -128 --127以内 都是bipush,否则是sipush.

注意:特殊:-1 – 5不是bipush

iconst_m1(-1) iconst_0 iconst_1 … iconst_5

ldc : int float String 常量 ,放到栈顶

ldc2_w :long double常量,放到栈顶

七、JVM四种引用级别

1 强引用

Object obj = new Object() ;

约定: 引用 obj,引用对象new Object()

强引用对象什么失效?

1.生命周期结束(作用域失效)

public void method(){
    
    
  
  Object obj = new Object() ;
}//当方法执行完毕后,强引用指向的 引用而对象new Object()就会等待被GC回收

2.引用被置为null,引用对象被GC回收

obj = null ;//此时,没有任何引用指向new Object() 因此,new Object() 就会等待被GC回收

除了以上两个情况以外,其他任何时候GC都不会回收强引用对象。

2 软引用

根据JVM内存情况: 如果内存充足,GC不会随便的回收软引用对象;如果JVM内存不足,则GC就会主动的回收软引用对象。

各种引用的出处:

​ 强引用:new

​ 软引用 弱引用 虚引用 (最终引用):Reference

​ 软引用:java.lang.ref.SoftReference

Reference中有一个get()方法,用于返回 所引用的对象

SoftReference<SoftObject> softRef = new SoftReference<>(new SoftObject() );

softRef.get() -->返回引用所指向的SoftObject对象本身

package ref;

import java.lang.ref.SoftReference;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;



//软引用对象
class SoftObject{
    
    }
public class SoftReferenceDemo {
    
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
    
    
        //softRef  -->SoftObject  设计模式中的:装饰模式
        SoftReference<SoftObject> softRef = new SoftReference<>(new SoftObject() );
        List<byte[]> list = new ArrayList<>();

        //开启一个线程,监听 是否有软引用已经被回收
        new Thread(  ()->{
    
    
        while(true) {
    
    
            if (softRef.get() == null) //软引用对象
            {
    
    
                System.out.println("软引用对象已被回收..");
                System.exit(0);
            }
        }
        }  ,"线程A" ) .start();     //lambda


        //不断的往集合中 存放数据,模拟内存不足
        while(true){
    
    
//          Thread.sleep(10);
            if(softRef.get() != null)
                list.add(new byte[1024*1024]) ;//每次向list中增加1m内容
        }

    }
}

3 弱引用

回收的时机:只要GC执行,就会将弱引用对象进行回收。

java.lang.ref.WeakReference<T>

package ref;

import java.lang.ref.WeakReference;

public class WeakReferenceDemo {
    
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
    
    

        WeakReference<Object> weakRef = new WeakReference<>(new Object());
        //weakRef->Object

        System.out.println( weakRef.get()==null   ? "已被回收":"没被回收"  );

        System.gc();//建议GC执行一次回收(存在概率)
        Thread.sleep(100);

        System.out.println( weakRef.get()==null   ? "已被回收":"没被回收"  );

    }
}


4 虚引用(幻影引用或者幽灵引用)

java.lang.ref.PhantomReference<T>

是否使用虚引用,和引用对象本身 没有任何关系; 无法通过虚引用来获取对象本身.

引用get() -> 引用对象

虚引用get() -> null

虚引用不会单独使用,一般会和 引用队列(java.lang.ref.ReferenceQueue)一起使用。

价值: 当gc回收一个对象,如果gc发现 此对象还有一个虚引用,就会将虚引用放入到 引用队列中,之后(当虚引用出队之后)再去回收该对象。因此,我们可以使用 虚引用+引用对象 实现:在对象被gc之前,进行一些额外的其他操作。

GC ->如果有虚引用->虚引用入队->虚引用出队-> 回收对象

package ref;

import java.lang.ref.PhantomReference;
import java.lang.ref.ReferenceQueue;

class MyObject {
    
    

}

public class PhantomReferenceDemo {
    
    


    public static void main(String[] args) throws Exception {
    
    
        MyObject obj = new MyObject();
        //引用队列
        ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue();

        //虚引用+引用队列
        PhantomReference<MyObject> phantomRef = new PhantomReference<>(obj, queue);

        //让gc执行一次回收操作
        obj = null;
        System.gc();
        Thread.sleep(30);
        System.out.println("GC执行...");

        //GC-> 虚引用->入队->出队->     obj
        System.out.println(queue.poll());


    }
}


特殊情况:如果虚引用对象重写了finalize(),那么JVM会延迟 虚引用的入队时间。

package ref;

import java.lang.ref.PhantomReference;
import java.lang.ref.ReferenceQueue;

class MyObject3 {
    
    
    @Override
    protected void finalize() throws Throwable {
    
    
        super.finalize();
        System.out.println("即将被回收之前...");
    }
}

public class PhantomReferenceDemo2 {
    
    


    public static void main(String[] args) throws Exception {
    
    
        MyObject3 obj = new MyObject3();
        //引用队列
        ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue();

        //虚引用+引用队列
        PhantomReference<MyObject3> phantomRef = new PhantomReference<>(obj, queue);

        //让gc执行一次回收操作
        obj = null;

        System.gc();
//        Thread.sleep(30);
        System.out.println("GC执行...");

        //GC-> 虚引用->入队->出队->     obj
        System.out.println(queue.poll());//虚引用并没有入队

        System.gc();
//        Thread.sleep(30);
        System.out.println("GC执行...");

        //GC-> 虚引用->入队->出队->     obj
        System.out.println(queue.poll());//虚引用延迟到了第二次gc时入队

        System.gc();
//        Thread.sleep(30);
        System.out.println("GC执行...");

        //GC-> 虚引用->入队->出队->     obj
        System.out.println(queue.poll());

        System.gc();
        Thread.sleep(30);
        System.out.println("GC执行...");

        //GC-> 虚引用->入队->出队->     obj
        System.out.println(queue.poll());


    }
}

final class Finalizer extends FinalReference:最终引用

构造方法() -> 析构函数(),在java中存在Finalizer 可以帮我们自动的回收一些不需要的对象,因此不需要写析构函数。

jvm能够直接操作的是:非直接内存

直接内存:native (操作系统中的内存,而不是jvm内存)

jvm不能操作 直接内存(非jvm操作的内容)时,而恰好 此区域的内容 又忘了关闭,此时Finalizer就会将这些内存进行回收。

5 使用软引用实现缓存的淘汰策略

java ->缓存( 90% ->60%) -> db(iphone)

LRU

一般的淘汰策略:

根据容量/缓存个数 + LRU 进行淘汰。

在java中 还可以用引用实现 淘汰策略。

MyObject obj = new MyObject();//强引用,不会被GC回收

map.put( id , obj ) ;

Map.put(id, 软引用(obj) );//当jvm内存不足时,会主动回收。

package ref;

import java.lang.ref.SoftReference;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

class MyObject10{
    
    }

public class SoftDemo {
    
    

    //map: key:id  ,value:对象的软引用  (拿对象: 对象的软引用 .get() )
    Map<String, SoftReference<MyObject10>> caches = new HashMap<>();
    //java -> caches -> db
    //set: db->caches
    //get: java->cache


    void setCaches(String id,MyObject10 obj){
    
    
        caches.put( id,   new SoftReference<MyObject10>(obj) );

    }

    MyObject10 getCache(String id){
    
    
        SoftReference<MyObject10> softRef = caches.get(id) ;
       return  softRef == null ?  null : softRef.get()  ;
    }
    //优势:当jvm内存不足时,gc会自动回收软引用。因此本程序 无需考虑 OOM问题。



}

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