JVM与性能调优：JVM基础与原理之JVM架构深度解析(1)

JVM架构深度解析

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写在前面：把复杂原理变成身边故事

很多朋友觉得JVM像台精密仪器，满是看不懂的齿轮和按钮。其实我们可以把它想象成一家24小时营业的火锅店——类加载是采购食材，内存管理是后厨储物，执行引擎是炒料师傅。今天我们就用吃火锅的场景，带你轻松看懂JVM的内部构造。准备好蘸料，我们开涮！

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第一章 类加载子系统：食材供应链

1.1 买菜三部曲

每天早上六点，火锅店的采购员（类加载器）都会去市场进货，这个过程分三步走：

第一步：按清单找货（加载）
采购员拿着店长给的购物清单（全限定类名），先到常去的批发市场（Bootstrap ClassLoader负责的核心类库）找食材。如果找不到，就去副食店（Extension ClassLoader管理的扩展类）看看，最后才去菜市场（Application ClassLoader对应的应用类）。

第二步：食材质检（验证）
不是所有食材都能进后厨，比如：

• 检查土豆有没有发芽（魔数校验）
• 确认牛肉检疫合格（字节码验证）
• 核对送货单和实物是否一致（符号引用验证）

第三步：入库登记（准备与解析）
合格的食材要分门别类存放，就像把蔬菜放进冷藏库（方法区存储类信息），调料摆上货架（常量池初始化），同时记下每种食材的位置（内存分配）。

现在让我们想象一个场景：火锅店突然推出新菜品藤椒锅底，需要紧急采购青花椒。这时候采购流程就体现出灵活性——如果常规供应商都没有货，店里会启用特别采购渠道（自定义类加载器）。但要注意的是，不能随便让不明来源的食材混入（安全机制），就像不能允许来历不明的类危害JVM安全。这个机制既保证了日常经营的稳定性，又保留了应对变化的弹性，正是JVM设计智慧的体现。接下来我们要看看这些"食材"是如何在后厨被加工处理的。

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1.2 双亲委派：采购责任链

店里的采购规矩很有意思：新来的实习采购员（自定义类加载器）想买香菜，必须按流程请示：

1. 先问正式采购员（应用类加载器）“你能买吗？”
2. 正式采购员请示采购主管（扩展类加载器）
3. 主管最终问大老板（启动类加载器）
4. 如果所有上级都说"不归我管"，实习生才能自己出手

这样做有三个好处：

• 避免重复采购（防止类重复加载）
• 保证核心调料统一（防止核心API被篡改）
• 特殊情况下允许灵活变通（比如热部署场景）

示例代码：采购流程模拟

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public class VegetableBuyer {
   
    
    
    // 上级采购员（父类加载器）
    private ClassLoader parent;
    
    public Class