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1 初識JVM

1.1 什么是JVM

1.2 JVM的功能

1.2.1 即時編譯

即時編譯Just-In-Time 簡稱JIT進行性能的優化，最終到達接近C、C++的性能

將熱點代碼轉換為機器碼后保存至RAM，下次執行時直接從RAM中調用。

1.3 常見JVM

java -version

2 字節碼文件詳解

2.1 Java虛擬機的組成

2.2 字節碼文件的組成

2.2.1 正確打開字節碼文件

安裝jclasslib

打開任意一個class文件

2.2.2 字節碼組成

• 基礎信息(一般信息+接口)：

  • 魔數、字節碼對應的java版本號，訪問標識（public、final等），以及這個類父類是哪個，以及實現了哪些接口

• 常量池：

  • 保存了字符串常量、類、接口名、字段名。主要在字節碼指令中使用。
  • 

• 字段：

  • 當前類或接口的字段信息，包括名字，描述符，訪問標識。

  • private final static int a1=0
    

  • 

• 方法：

  • 當前類或接口的聲明的方法信息字節碼指令
  • 

• 屬性：

  • 類的屬性，比如源碼的名字、內部類的列表等
  • 

2.2.3 基礎信息

2.2.3.1 魔數

打開二進制的png文件，就是以89504E47開始的

jpg則以FFD8FF開始

java字節碼則是以CAFEBABE開始

2.2.3.1 主副版本號

52對應jdk1.8 61則對應jdk17

2.2.4 常量池

public class HelloWorld{public static final String a1= "a1a1a1";public static final String a2= "a1a1a1";public static void main(String[] args){System.out.println("Hello world!");}
}

查看編譯后的class文件

兩個都是常量，且指向同一塊常量值索引，CONSTANT_String_info存放著cp_info #33，依舊是個索引

查看cp_info #33，這時候字面量才是a1a1a1

為什么要兩級索引呢？這是因為在jvm中的運行時數據區域中有這方法區，方法區主要用來存儲已被虛擬機加載的類的信息、常量、靜態變量和即時編譯器編譯后的代碼等數據。方法區里有一個運行時常量池，用于存放靜態編譯產生的字面量和符號引用。該常量池具有動態性，也就是說常量并不一定是編譯時確定，運行時生成的常量也會存在這個常量池中。

public class HelloWorld{public static final String a1= "abc";public static final String a2= "abc";public static final String abc= "abc";public static void main(String[] args){System.out.println("Hello world!");}
}

比如字段名和常量名都叫abc，但常量名是abc是String類型，而字段名是無類型的，但是都指向utf8格式的abc

2.2.5 方法

public static void main(String[] args){int i=0;i=i++;System.out.println(i);
}

對應字節碼：

 0 iconst_0   			//操作數棧: [] -> [0]，將常量值0壓入操作數棧。1 istore_1   			//操作數棧: [0] -> []，將操作數棧頂的整數值（0）存入本地變量1。2 iload_1    			//操作數棧: [] -> [0]，將本地變量1中的整數值（0）加載到操作數棧。3 iinc 1 by 1 			//本地變量1的值增加1。原值是0，現在變為1。6 istore_1				//操作數棧: [0] -> []，將操作數棧頂的整數值存入本地變量1。本地變量: [1]-> [0]，7 getstatic #2 <java/lang/System.out : Ljava/io/PrintStream;>  //獲取System.out的值并壓入操作數棧。
10 iload_1				//操作數棧: [Ljava/io/PrintStream;] -> [Ljava/io/PrintStream;, 0]，將本地變量1中的整數值加載到操作數棧。
11 invokevirtual #3 <java/io/PrintStream.println : (I)V>
14 return

i處于局部變量表的1號位

如果換成++i

public static void main(String[] args){int i=0;i=++i;System.out.println(i);
}

 0 iconst_01 istore_1				//0放到本地變量表2 iinc 1 by 1			//本地變量表先自增，0->15 iload_1				//將本地變量1中的整數值（1）加載到操作數棧。6 istore_1				//操作數棧: [1] -> []，將操作數棧頂的整數值存入本地變量1。本地變量: [1]-> [1]，7 getstatic #2 <java/lang/System.out : Ljava/io/PrintStream;>
10 iload_1
11 invokevirtual #3 <java/io/PrintStream.println : (I)V>
14 return

這樣就不會發生i=i++這種覆蓋賦值的情況了。

作業：

int i=0,j=0,k=0;
i++;
j=j+1;
k+=1;

i和k一樣快，都是把0從操作數棧中放入本地變量中直接操作本地變量自增。

j最慢，從本地變量表中加載到操作數棧中，再加載1，再相加，再放入本地變量表。

2.3 linux中打開字節碼文件

javap -v 字節碼文件名稱

2.4 字節碼常用工具 Arthas

2.4.1 安裝Arthas

啟動arthas

先啟動項目再分析

public class ArthasDemo {public static void main(String[] args) {while (true) {try {Thread.sleep(2000L);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}
}

在arthas工作目錄中啟動

java -Dfile.encoding=UTF-8 -jar arthas-boot.jar

-Dfile.encoding=UTF-8是讓arthas以utf8格式啟動，這樣不會亂碼

成功捕獲到ArthasDemo，選擇3回車進入arthas內部，他還自動下載了arthas3.7.2版本

3

2.4.2 Arthas功能

2.4.2.1 獲取系統實時面板-dashboard

我們設置每隔兩秒刷新一次，刷新3次

dashboard -i 2000 -n 3

只顯示1次

2.4.2.2 加載特定類的字節碼-dump

dump -d D:/File/StudyJavaFile/JavaStudy/JVM/low/day01/resource/ com.sjb.arthas.ArthasDemo

這樣就獲取了運行時的java文件的字節碼信息

2.4.2.3 反編譯已加載類的源碼-jad

jad com.sjb.arthas.ArthasDemo

和我們的源碼幾乎一致

案例

啟動springboot-classfile后

public UserVO user(@PathVariable("type") Integer type,@PathVariable("id") Integer id){//前邊有一大堆邏輯，巴拉巴拉if(type==UserType.REGULAR.getType()){return new UserVO(id,"普通用戶無權限查看");}return new UserVO(id,"這是尊貴的收費用戶才能看的秘密!");
}

不能用==來判斷類型，需要equals

即使是普通用戶，但是因為用的==判斷的類型，也能進入vip用戶

使用jad查看

jad com.itheima.springbootclassfile.controller.UserController

定位到問題信息，以供以后熱更新

2.4.2.4 查看JVM已加載的類信息-sc

sc -d 類名（java.lang.String）

查看當前類的類加載器，如果為空，則為啟動類加載器。