Java程序是怎么執(zhí)行的?
我們?nèi)粘5墓ぷ髦卸际褂瞄_發(fā)工具(IntelliJ IDEA 或 Eclipse 等)可以很方便的調(diào)試程序,或者是通過打包工具把項目打包成 jar 包或者 war 包,放入 Tomcat 等 Web 容器中就可以正常運行了,但你有沒有想過 Java 程序內(nèi)部是如何執(zhí)行的?其實不論是在開發(fā)工具中運行還是在 Tomcat 中運行,Java 程序的執(zhí)行流程基本都是相同的,它的執(zhí)行流程如下:
先把 Java 代碼編譯成字節(jié)碼,也就是把 .java 類型的文件編譯成 .class 類型的文件。這個過程的大致執(zhí)行流程:Java 源代碼 -> 詞法分析器 -> 語法分析器 -> 語義分析器 -> 字符碼生成器 -> 最終生成字節(jié)碼,其中任何一個節(jié)點執(zhí)行失敗就會造成編譯失敗;
把 class 文件放置到 Java 虛擬機,這個虛擬機通常指的是 Oracle 官方自帶的 Hotspot JVM;
Java 虛擬機使用類加載器(Class Loader)裝載 class 文件;
類加載完成之后,會進行字節(jié)碼效驗,字節(jié)碼效驗通過之后 JVM 解釋器會把字節(jié)碼翻譯成機器碼交由操作系統(tǒng)執(zhí)行。但不是所有代碼都是解釋執(zhí)行的,JVM 對此做了優(yōu)化,比如,以 Hotspot 虛擬機來說,它本身提供了 JIT(Just In Time)也就是我們通常所說的動態(tài)編譯器,它能夠在運行時將熱點代碼編譯為機器碼,這個時候字節(jié)碼就變成了編譯執(zhí)行。
Java 程序執(zhí)行流程圖如下:
Java 虛擬機是如何判定熱點代碼的?
Java 虛擬機判定熱點代碼的方式有兩種:
基于采樣的熱點判定:主要是虛擬機會周期性的檢查各個線程的棧頂,若某個或某些方法經(jīng)常出現(xiàn)在棧頂,那這個方法就是“熱點方法”。這種判定方式的優(yōu)點是實現(xiàn)簡單;缺點是很難精確一個方法的熱度,容易受到線程阻塞或外界因素的影響。
基于計數(shù)器的熱點判定:主要就是虛擬機給每一個方法甚至代碼塊建立了一個計數(shù)器,統(tǒng)計方法的執(zhí)行次數(shù),超過一定的閥值則標記為此方法為熱點方法。
Hotspot 虛擬機使用的基于計數(shù)器的熱點探測方法。它使用了兩類計數(shù)器:方法調(diào)用計數(shù)器和回邊計數(shù)器,當?shù)竭_一定的閥值是就會觸發(fā) JIT 編譯。
方法調(diào)用計數(shù)器:在 client 模式下的閥值是 1500 次,Server 是 10000 次,可以通過虛擬機參數(shù):-XX:CompileThreshold=N 對其進行設(shè)置。但是JVM還存在熱度衰減,時間段內(nèi)調(diào)用方法的次數(shù)較少,計數(shù)器就減小。回邊計數(shù)器:主要統(tǒng)計的是方法中循環(huán)體代碼執(zhí)行的次數(shù)。
有哪些方法可以解決哈希沖突?
答:哈希沖突的常用解決方案有以下 4 種:
開放定址法:當關(guān)鍵字的哈希地址 p=H(key)出現(xiàn)沖突時,以 p 為基礎(chǔ),產(chǎn)生另一個哈希地址 p1,如果 p1 仍然沖突,再以 p 為基礎(chǔ),產(chǎn)生另一個哈希地址 p2,循環(huán)此過程直到找出一個不沖突的哈希地址,將相應(yīng)元素存入其中;
再哈希法:這種方法是同時構(gòu)造多個不同的哈希函數(shù),當哈希地址 Hi=RH1(key)發(fā)生沖突時,再計算 Hi=RH2(key),循環(huán)此過程直到找到一個不沖突的哈希地址,這種方法唯一的缺點就是增加了計算時間;
鏈地址法:這種方法的基本思想是將所有哈希地址為 i 的元素構(gòu)成一個稱為同義詞鏈的單鏈表,并將單鏈表的頭指針存在哈希表的第 i 個單元中,因而查找、插入和刪除主要在同義詞鏈中進行。鏈地址法適用于經(jīng)常進行插入和刪除的情況;
建立公共溢出區(qū):將哈希表分為基本表和溢出表兩部分,凡是和基本表發(fā)生沖突的元素,一律填入溢出表。
JVM 內(nèi)存布局是怎樣的?
答:不同虛擬機實現(xiàn)可能略微有所不同,但都會遵從 Java 虛擬機規(guī)范,Java 8 虛擬機規(guī)范規(guī)定,Java 虛擬機所管理的內(nèi)存將會包括以下幾個區(qū)域:
程序計數(shù)器(Program Counter Register)
Java 虛擬機棧(Java Virtual Machine Stacks)
本地方法棧(Native Method Stack)
Java 堆(Java Heap)
方法區(qū)(Methed Area)
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