从基本结构到Java 7新特性

发表于:2013-01-05来源:ImportNew作者:朱伟杰点击数: 标签:java
每个Java开发者都知道Java字节码是执行在JRE((Java Runtime Environment Java运行时环境)上的。JRE中最重要的部分是Java虚拟机(JVM),JVM负责分析和执行Java字节码。

  每个Java开发者都知道Java字节码是执行在JRE((Java Runtime Environment Java运行时环境)上的。JRE中最重要的部分是Java虚拟机(JVM),JVM负责分析和执行Java字节码。Java开发人员并不需要去关心JVM是如何运行的。在没有深入理解JVM的情况下,许多开发者已经开发出了非常多的优秀的应用以及Java类库。不过,如果你了解JVM的话,你会更加了解Java的,并且你会轻松解决那些看似简单但是无从下手的问题。

  因此,在这篇文件里,我会阐述JVM是如何运行的,包括它的结构,它如何去执行字节码,以及按照怎样的顺序去执行,同时我还会给出一些常见错误的示例以及对应的解决办法。最后,我还会讲解Java 7中的一些新特性。

  虚拟机(Virtual Machine)

  JRE是由Java API和JVM组成的。JVM的主要作用是通过Class Loader来加载Java程序,并且按照Java API来执行加载的程序。

  虚拟机是通过软件的方式来模拟实现的机器(比如说计算机),它可以像物理机一样运行程序。设计虚拟机的初衷是让Java能够通过它来实现WORA(Write Once Run Anywhere 一次编译,到处运行),尽管这个目标现在已经被大多数人忽略了。因此,JVM可以在不修改Java代码的情况下,在所有的硬件环境上运行Java字节码。

  Java虚拟机的特点如下:

  基于栈的虚拟机:Intel x86和ARM这两种最常见的计算机体系的机构都是基于寄存器的。不同的是,JVM是基于栈的。

  符号引用:除了基本类型以外的数据(类和接口)都是通过符号来引用,而不是通过显式地使用内存地址来引用。

  垃圾回收机制:类的实例都是通过用户代码进行创建,并且自动被垃圾回收机制进行回收。

  通过对基本类型的清晰定义来保证平台独立性:传统的编程语言,例如C/C++,int类型的大小取决于不同的平台。JVM通过对基本类型的清晰定义来保证它的兼容性以及平台独立性。

  网络字节码顺序:Java class文件用网络字节码顺序来进行存储:为了保证和小端的Intel x86架构以及大端的RISC系列的架构保持无关性,JVM使用用于网络传输的网络字节顺序,也就是大端。

  虽然是Sun公司开发了Java,但是所有的开发商都可以开发并且提供遵循Java虚拟机规范的JVM。正是由于这个原因,使得Oracle HotSpot和IBM JVM等不同的JVM能够并存。Google的Android系统里的Dalvik VM也是一种JVM,虽然它并不遵循Java虚拟机规范。和基于栈的Java虚拟机不同,Dalvik VM是基于寄存器的架构,因此它的Java字节码也被转化成基于寄存器的指令集。

  Java字节码(Java bytecode)

  为了保证WORA,JVM使用Java字节码这种介于Java和机器语言之间的中间语言。字节码是部署Java代码的最小单位。

  在解释Java字节码之前,我们先通过实例来简单了解它。这个案例是一个在开发环境出现的真实案例的总结。

  现象

  一个一直运行正常的应用突然无法运行了。在类库被更新之后,返回下面的错误。

1
2
3
Exception in thread "main" java.lang.NoSuchMethodError: com.nhn.user.UserAdmin.addUser(Ljava/lang/String;)V
    at com.nhn.service.UserService.add(UserService.java:14)
    at com.nhn.service.UserService.main(UserService.java:19)

  应用的代码如下,而且它没有被改动过。

1
2
3
4
5
// UserService.java
public void add(String userName) {
    admin.addUser(userName);
}

  更新后的类库的源代码和原始的代码如下。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
// UserAdmin.java - Updated library source code
public User addUser(String userName) {
    User user = new User(userName);
    User prevUser = userMap.put(userName, user);
    return prevUser;
}
// UserAdmin.java - Original library source code
public void addUser(String userName) {
    User user = new User(userName);
    userMap.put(userName, user);
}

原文转自:http://www.ltesting.net

评论列表(网友评论仅供网友表达个人看法,并不表明本站同意其观点或证实其描述)