天天讲JVM调优，你知道JVM的体系结构吗-，Java小程序开发实例

JVM的作用就像有两只不同的铅笔，但需要把同一个笔帽套在两支不同的笔上，只有为这两支笔分别提供一个转换器，这个转换器向上的接口相同，用于适应同一个笔帽；向下的接口不同，用于适应两支不同的笔。在这个类比中，可以近似地理解两支不同的笔就是不同的操作系统，而同一个笔帽就是Java字节码程序，转换器角色则对应JVM。类似地，也可以认为JVM分为向上和向下两个部分，所有平台的JVM向上提供给Java字节码程序的接口完全相同，但向下适应的不同平台的接口则互不相同。

JVM体系结构概览

上面我们是初步介绍了JVM的作用，那么要深入去了解JVM我们就需要了解JVM的体系结构，请看图二：

图二是JVM的体系架构图，接下让我们一起来聊一聊每一个部分都是什么意思。

1.类装载器子系统（ClassLoader）

负责加载class文件，class文件在文件开头有特定的文件标示，将class文件字节码内容加载到内存中，并将这些内容转换成方法区中的运行时数据结构并且ClassLoader只负责class文件的加载，至于它是否可以运行，则由Execution Engine决定。

Java编译生成的*.class文件就是通过ClassLoader进行加载的，那么这里就会有几个问题：

ClassLoader如何知道*.class文件就是需要加载的文件？
如果我手动将一个普通文件的扩展名称改为class后缀，ClassLoader会加载这个文件吗？
实际上，class文件在文件的开头是有特定的文件标识的，随便编写一个Java程序，编译生成一个class文件，打开后你都能看到如下内容：

cafe babe就是class文件的一个标识，ClassLoader负责加载有cafe babe的class文件，它将class文件字节码内容加载到内存中，并将这些内容转换成方法区中的运行时的数据结构并且ClassLoader只负责class文件的加载，至于它是否可以运行，则由Execution Engine决定，请看图三：

Car.class文件通过ClassLoader进行加载到内存中，Car Class在内存中就相当一个模板，我们可以通过这个模板可以实例化成不同的实例car1、car2、car3。

不知大家会不会有一个疑问，ClassLoader加载Car.class在Java中是用什么类型的加载器加载的呢？在解答这个问题前我们先写个简单的代码看看：

//new一个Car对象
Car car = new Car();

//得到ClassLoader
ClassLoader classLoader = car.getClass().getClassLoader();

//打印结果
System.out.println(classLoader);

结果为：
我们再来看看另外一组代码：

        //new两个不同的对象
Car car = new Car();
String string = new String(); //得到ClassLoader
ClassLoader classLoader1 = car.getClass().getClassLoader();
ClassLoader classLoader2 = string.getClass().getClassLoader(); //打印结果
System.out.println(classLoader1);
System.out.println(classLoader2);

结果为：

从上面我们可以知道，ClassLoader的打印结果一个是“sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2”，一个则是“null”，这是怎么回事呢，细心的朋友就可以发现这两个不同的对象中，其中car对象是我们自己写的一个类，string对象是系统自带的一个类。简单来说就是ClassLoader会根据不同的类选择不同的类加载器去进行加载。这里就牵扯到了ClassLoader的分类

ClassLoader的类别：

启动类加载器(BootStrap)
扩展类加载器(Extension)
应用程序类加载器(AppClassLoader)
用户自定义加载器
一般我们自己所写的类用的类加载器都是AppClassLoader，就是上图所示的“sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2”，而为什么string这个对象是”null“呢？实际上，这个“null”指的就是使用BootStrap这个加载器。

那可能有人有疑问，自己定义的类用AppClassLoader，能理解，因为car这个对象输出的类加载器名字中有AppClassLoader这个字样，但是为什么string这个对象是”null“，从哪里可用体现是用BootStrap这个加载器呢？是这样的，BootStrap累加载器相当于扩展类加载器、应用程序类加载器的祖宗，若是用了BootStrap，由于BootStrap上一级已经没有了，所以就用“null”来表示

其实我们可以找一下String这个类在JDK的位置：

$JAVA_HOME/jre/lib/rt.jar/java/lang

所有在这个路径$JAVA_HOME/jre/lib/rt.jar这个jar包下的类都是用BootStrap来加载的。

下面请看图4：

这张图就可以很清晰得看到：

1.所有在$Java_Home/jre/lib/rt.jar是通过BootStrap加载的

2.所有在$Java_Home/jre/lib/ext/*.jar是通过Extension加载的

3.所有在$CLAsspATH是通过SYstem加载的（应用程序类加载器也叫系统类加载器，加载当前应用的classpath的所有类）

接下来我们再来看一个例子：

如果创建一个java.lang包，然后创建String类，打印一句话执行会怎么样呢？

package java.lang; public class String { public static void main(String[] args) {
System.out.println("Hello World");
}
}

String { public static void main(String[] args) {
System.out.println(“Hello World”);
}
}