java工作原理尚是大数据PPT演示课件

.,1,本讲大纲：,1、java虚拟机（JVM）,3、java代码安全性检测,2、java垃圾回收机制,1.2 java工作原理,.,2,JAVA虚拟机（JVM）,1.2.1 JAVA虚拟机（JVM） Sun公司设计java语言的目标是让Java程序不必经过修改就可以在各种各样的计算机（包括PC机和工作站）上运行。为了实现这一目标，Sun公司提供了一阵Java虚拟机（Java Virtual Machine，JVM）的机制，其工作原理及流程图为：,.,3,JAVA虚拟机（JVM）,Java虚拟机是编译和运行Java程序等的各种命令及其运行环境的总称。Java源程序在编译之后生成后缀为“.class”的文件，该文件以字节码（bytecode）的方式进行编码。这种字节码实际上是一种伪代码，它包含各种指令，这些指令基本上是与平台无关的指令。Java虚拟机在字节码文件（及编译生成的后缀为.class的文件）的基础上解释这些字节码，及将这些字节码转行成为本地计算机的机器代码，并交给本地计算机执行。,这样，字节码实际上是一种与平台无关的伪代码，通过Java命令变成在各种平台上的机器代码。这些伪代码最终是在本地计算机平台上运行的，但Java程序就好像是在这些Java命令的基础上运行的，因此这些Java命令的集合好像是采用软件技术实现的一种虚拟计算机。这就是Java虚拟机名称的由来。,.,4,JAVA工作原理,1.2.2 Java运行环境（JRE）JRE（Java Runtime Environment，Java运行环境），运行JAVA程序所必须的环境的集合，包含JVM标准实现及Java核心类库。JRE中由ClassLoader负责查找和加载程序引用到的类库，基础类库ClassLoader会到rt.jar中自动加载，其它的类库，ClassLoader在 环境变量CLASSPATH指定的路径中搜索，按照先来先到的原则，放在CLASSPATH前面的类库先被搜到，Java程序启动之前建议先把PATH和CLASSPATH环境变量设好，OS通过PATH来找JRE，确定基础类库rt.jar的位置，JRE的ClassLoader通过CLASSPATH找其它类库。,.,5,JAVA工作原理,1.2.2 Java运行环境（JRE）那么JVM与JRE有什么区别呢？JRE是指java运行环境。光有JVM还不能成class的 执行，因为在解释class的时候JVM需要调用解释所需要的类库lib。 在JDK的安装目 录里你可以找到jre目录，里面有两个文件夹bin和lib,在 这里可以认为bin里的就是jvm，lib中则是jvm工 作所需要的类库，而jvm和 lib和起来就称为jre。所以，在你写完java程序编译成.class之后，你可以把这个.class文件 和jre一起打包发给朋友，这样你的朋友就 可以运行你写程序了。（jre里有运行.class的java.exe）。,.,6,JAVA工作原理,1.2.3 java垃圾回收机制在C+中，对象所占的内存在程序结束运行之前一直被占用，在明确释放之前不能分配给其它对象；而在Java中，当没有对象引用指向原先分配给某个对象的内存时，该内存便成为垃圾。JVM的一个系统级线程会自动释放该内存块。垃圾回收意味着程序不再需要的对象是无用信息，这些信息将被丢弃。当一个对象不再被引用的时候，内存回收它占领的空间，以便空间被后来的新对象使用。事实上，除了释放没用的对象，垃圾回收也可以清除内存记录碎片。由于创建对象和垃圾回收器释放丢弃对象所占的内存空间，内存会出现碎片。碎片是分配给对象的内存块之间的空闲内存洞。碎片整理将所占用的堆内存移到堆的一端，JVM将整理出的内存分配给新的对象。,.,7,JAVA工作原理,1.2.3 java垃圾回收机制 垃圾回收能自动释放内存空间，减轻编程的负担。这使Java 虚拟机具有一些优点。首先，它能使编程效率提高。在没有垃圾回收机制的时候，可能要花许多时间来解决一个难懂的存储器问题。在用Java语言编程的时候，靠垃圾回收机制可大大缩短时间。其次是它保护程序的完整性， 垃圾回收是Java语言安全性策略的一个重要部份。垃圾回收的一个潜在的缺点是它的开销影响程序性能。Java虚拟机必须追踪运行程序中有用的对象，而且最终释放没用的对象。这一个过程需要花费处理器的时间。其次垃圾回收算法的不完备性，早先采用的某些垃圾回收算法就不能保证100%收集到所有的废弃内存。当然随着垃圾回收算法的不断改进以及软硬件运行效率的不断提升，这些问题都可以迎刃而解。,.,8,JAVA工作原理,1.2.4 java代码安全性检测 安全和方便总是相对矛盾的。java编程语言的出现使得客户端机器可以方便的从网络上下载java程序到本机上运行，但是如何保证该java程序不携带病毒或者不怀有其它险恶目的呢？如果java语言不能保证执行的安全性，那么它就不可能存活到今天。 字节码的执行需要经过三个步骤，首先由类装载器（class loader）负责把类文件（.class文件）加载到java虚拟机中，在此过程需要检验该类文件是否符合类文件规范；其次字节码校验器（bytecode verifier）检查该类文件的代码中是否存在着某些非法操作，例如applet程序中写本机文件系统的操作；如果字节码校验器检验通过，由java解释器负责把该类文件解