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我是一个Java class

时间:2018-12-18   来源:尚学堂   阅读:196
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第一回 陌生警察

  我出生在C盘下面一个很深层次的目录下,也不知道是谁把我放到这里的。

  我一直在睡觉,外边的日出日落,风雨雷电和我一点关系都没有。

  直到有一天,有个家伙咣咣咣砸我房门把我叫醒。

  这个家伙穿着像警察的制服,左手拿着一个对讲机,右手递过来他的工作证:"你好,我是Classloader,请问你是Account类吗"

  "是啊,怎么了?"

  这个Classloader没回答我,反而拿起对讲机:

  "头儿,你看看你能不能装载这个Account类?”

  对讲机那头好像也在问他的上司,过了半天,终于有了回音:

  "我装载不了,我的上级也说了,他们也装载不了,你来干吧"

  "那就报数吧~”我这次注意到旁边站着另外一个笑眯眯的小个子。

  "报什么数?"我一脸诧异。

  "唉,果然没有被装载过,你是个class文件,当然要报文件开头的那几个数了,就是Java他爸JamesGosling在jdk1.0时确定的那个数啊"

  "奥,我看看,0xCAFEBABE"

  "不错,是个java类,把你后边的两个数也报一下",小个子继续问

  "50,0"

  "看来版本不高啊,是jdk1.6编译出来的啊",小个子接着说"最新的虚拟机都1.8了,都函数式了,你造不?”

  我哪里知道?我这才模模糊糊的回想起来,好像是有个什么javac把我创建出来,扔到了这个屋子里。

  "现在奉命带你去Java虚拟机,有人需要你的帮助",这个Classloader态度冷冰冰的,我不喜欢他。

  "大哥,你们咋找到我的?"我决定和小个子套近乎。

  "那还不简单,我们老板有个列表,上面列举着所有应该检查的目录,我们顺藤摸瓜,一个一个找,肯定能找到"

  "那万一找不到咋办?"

  "基本不可能,你看老板给我们的目录列表中有C:\workspace\myTaobao\bin,我们在下面再找三级com/mytaobao/domain,这不就找到你了吗,

  Account.class,话说回来,万一真找不到,将来在执行时会抛出ClassNotFound异常了,那不归我们管"

  我后来才知道,我的全名其实叫做com.mytaobao.domain.Account!

  "来来来,让我验证一下,你这class编译的对不对",小个子拿出一个放大镜

  "恩,常量池,访问标识,字段,方法...看起来没有问题“,小个子对Classloader说。

  被人拿着放大镜看,这种感觉极为不爽。

  "走,去虚拟机",Classloader还是冷冰冰的。

  这哥俩不容我带任何东西,便把我推上车,飞奔向我没听说过的“虚拟机”。

 

第二回 刺探信息

  我感到前途未卜,但也不能坐以待毙,一定得多了解信息。

  "大哥,你叫什么名字",我看小个子还算和气。

  "我就是大名鼎鼎的文件验证器了,能管很多事"

  "那刚才他为啥还得请示上级呢",我用眼神指了一下开车的ClassLoader

  文件验证器的声音一下子就压低了:

  "你不知道,说来话长,我们之前出现过事故,有个黑客写了个类java.lang.String,和我们老板手下有一个干活最卖力的员工名字一模一样,只是这个黑客类里边竟然有格式化硬盘的代码,我们的小兵Classloader不明就里,就把这个黑客类给先装载了,也执行了,最后的结果,唉,很惨的..."

  "那后来怎么办?"

  "后来我们老板就定下了规矩:他的骨干员工像String,ArrayList等只能由他自己的心腹去装载,我听说老板的心腹都是分层级的,像传销一样,每个都有上线,最顶层的叫BootstrapClassloader,下一次级叫ExtensionClassloader,现在开车的这位其实叫AppClassloader,位于最底层,咱这位Classloader在装载一个类之前,一定要问一问这几位权利极高的大爷,请他们先装载,这几位爷装载不了,才由我们这些小兵来出马。“

  "这能避免黑客攻击?"

  "能啊!你想想,那个黑客写了个攻击的java.lang.String,我们在装载之前,肯定要请示Extension,Bootstrap这些大爷先来装载,由于String是老板的核心员工,肯定会他们先装载啊,这些大爷把String直接就给我们了,我们就不会装载黑客类了"

  “你能不能少说两句”Classloader似乎生气了。

  我和文件验证器只好禁声。

  其实文件验证器也不是只会给我吹牛,他也很敬业,这家伙在车上把我全部的字节码都要了过去,对这些天书一般的东西一遍一遍的检查分析,确保每个指令都是正确的,检查是不是有超类,是不是覆盖了final方法,跳转指令是不是正确....

 

第三回 初识虚拟机

  很快我们就来到了目的地,我一看虚拟机不就是几个大楼嘛,不过这几座大楼可真是高啊。

  他俩把我带进其中一座叫“方法区”的大楼,进了电梯,输入2048。

  很快来到第2048层,无数的格子间平铺开来,他们七拐八拐,轻松的把我带到了我的位置,上面写着我的名字“com.mytaobao.domain.Account”.

  我问文件验证器:“这楼这么高,这么多格子间,人会坐满吗?”

  "只有极少情况会坐满,一旦满了,那时候会抛出异常,我们就完蛋了。你自己好自为之吧,再见"

  他们把我安顿好就立刻离开了。

  我往周边一看,咦,这不是著名的java.lang.String吗。

  我本想和他打个招呼,可以他的电话似乎一直没断过,嘴里一直说着什么store,load之类我听不懂但是似乎有点熟悉的话。

  正无聊着呢,我桌子上的电话也响了,电脑屏幕也亮了,我看到一个人对我笑着说:

  "你好,我刚刚new出来的Account对象,我的编号是Account@659e0bfd"

  晕倒!这家伙和我什么关系?

  看我一脸的诧异,他说,“很快就会有个线程到CPU车间了,他会联系你,我就是想确认下你在不在,奥对了,我在一个叫做堆的地方,有空找我玩啊,byebye”,说完就消失了。

  果然没多久,视频电话又响了。

  这次我看到一个人站在一个明亮的车间里,抱着一个包裹,他按了一个按钮,面前立刻升起一个工作台,台子上立了一个有很多抽屉的柜子,每个抽屉上都有一个编号,旁边还有一个深桶。

  (后来我就知道,那个柜子的学名叫做局部变量区,那个桶叫做操作数栈)

  我正想问问问怎么回事呢,就听到了他的声音:

  "我是线程0x3704,我要调用你第二个方法了“

  (注:不认识线程0x3704的同学可以回复“我是一个线程”查看)

  我一看,我的第二个方法是add:

  publicvoidadd(intx,inty){

  x=x+y;

  .....其他代码略....

  }

  (注:Account类当然看不到这些源码,这是为了方便你看的:-))

  "请把第一条指令给我说一下"0x3704继续问我要东西

  我还不太熟练,找了半天才说:

  "iload_0"

  于是他就操作柜子上的机械手把0号抽屉的一个数30扔到到了工作台上的一个桶里,这个桶很窄,没法并排放两个数,但是很深。

  然后0x3704说“下一条指令”

  "iload_1"

  于是1号抽屉的一个数40也被扔到了桶里,正好压在30上面,从桶上面就看不到30了。

  “下一条指令”

  ”iadd“

  于是他就把两个数从桶里取了出来,做了个飞快的动作,这两个数变成了一个数70!,然后他又把70放到了桶里。

  “下一条指令”

  "istore_0"

  于是他把70从桶里捞出来,放到了柜子上编号为0的地方,之前的30就被扔掉了。

  我看的目瞪口呆,这厮是在干嘛???

  我问他:“0x3704,不就是把两个数加起来吗?为啥搞的这么麻烦”

  他不理我,只是继续说,“下一条指令”

  我只有配合它玩这个游戏。

  java.lang.String难得的悠闲,端着一杯咖啡一边看我手忙脚乱的取指令,一边说:

  "新人都这样,别着急,等你熟练了,闭着眼睛就搞定了,就像我一样,你可能不知道,我们这个虚拟机叫做基于堆栈的虚拟机,看到那个桶没有,其实就是个先进后出的栈啊,我们虚拟机的所有指令其实都是在对栈进行操作"

  可是我还是好奇:“这栈有什么好啊”

  旁边的格子间的java.util.Stack立刻说:

  "这事儿你得问我啊,怎么说呢,主要是为了简单,你看我们只用一个简单的桶,奥对了,栈,就能完成所有的工作,你做要的就是往栈里扔东西(入栈),然后从最上面拿东西(出栈)就行了。不像intel的CPU,搞了巨多的桶,每个桶只能容纳一个数,他们还美名其曰寄存器,做加法的时候,先把一个数放到第一个桶,再把另外一个数放到第二个桶,加起来以后的结果还得找个桶,有些桶还不通用,这么多桶找起来麻烦死了。"

  "可是我们的栈操作起来就麻烦了啊,你看一个简单的加法都得操作半天",我不依不饶。

  "我们的指令可以优化啊,不过这我也不太懂"

  这个游戏我整整完了一天,没有线程找我的时候,我就闲着,String说得对,熟练以后简直太简单了。

  String就不一样了,几乎每时每刻都线程给他打电话要指令,这么没办法,String确实是虚拟机的骨干和精英,使用频繁,业务纯熟,忙而不乱。

  有时候我会看到线程有不止一个工作台,而是一摞子工作台,也是一个压一个,线程们都很老实,永远在最上面那个工作,从来不会先干下面的活。

  我问java.util.Stack:"这些工作台也是栈吧"

  "猜的不错,学名叫Java栈,每个线程都有一个,其中的每个工作台你看过了,学名叫栈帧,知道不?每个台子都代表一个方法调用,这一摞工作台就方法调用方法导致的啊"

  确实是,因为我发现一旦调用新方法,立刻就会形成一个新的工作台,压在老的上面。方法调用完成后,栈顶的工作台就被销毁了,线程会在底下的工作台继续机械的干活。

 

第四回 快乐假期

  第二天,0x3704又问我要指令,我有点生气:你就不会记住吗

  0x3704说:我可不能记住,万一你被重新装载了,指令变了怎么办?

  我告诉他指令是"iload_0",他刚把数据扔到桶里,古怪的事情发生了,身手敏捷的0x3704突然好像凝固了一样,不动了。

  只听到String欢呼:“遇到断点了,码农开始调试了,我们放假了!”

  "调试?什么调试?"

  "就是码农会单步、手工的执行这些指令,他们慢死了,可能一秒才能执行一步,由于我们的时间比他们快的多,他们的一秒,简直就是我们的10几天,走,出去玩去"

  "出去玩?能上哪儿玩”我觉得这里无聊透顶。

  "找我们new出来的对象玩去"

  我想到了之前联系过我的对象Account@659e0bfd,想着去看看也不错。

  这个叫"堆"的大楼更加拥挤,全是人,String的对象当然最多,Stirng类左右逢源,不停的打招呼,从我创建出来的Account对象几乎找不到。

  一队全副武装的士兵不停的在巡逻,时不时的把对象拉出来,塞到车里去。

  “这是在干嘛啊”我问String类

  "这些人叫清理者,专门清理没有用的对象,你看,车里那不是Account@659e0bfd吗"

  "啊?昨天我还和他联系,他怎么会没用了呢"

  "他很有可能只是个方法的局部变量,方法结束后,就没人引用了,白白的占用空间,你看这楼太拥挤了,如果不清理,很快就会住满,系统崩溃,OutOfMemory了"

  "那这个楼就不能盖的更高点吗?”我心里有点可怜这些被回收的对象们

  "楼有多高,是由码农们决定的,他们在启动虚拟机的时候会指定参数"

  "那士兵咋知道谁有用没用?"

  "引用计数呗,如果对象被使用,计数就会增加,不用的时候就会减少,如果是0,那就可能被清理了。"

  "那我们会被清理掉吗?"我担心的问

  String类神秘的笑了下:"我应该不会,但是你是有可能的"

  我当然明白了,String类是核心员工,而我只是从外边加载过来的一个类而已,不过我也确实有点想我的家了。

  果然,又过了10天,0x3704才动弹了一下,问我要第二条指令

  我想都没想就告诉了他:“iload_1”。

  接下来又是10天的长假。

 

第五回 真相大白

  漫长的调试假期终于结束了,我刚回到自己的工作间,发生了更奇怪的事情,整个世界毫无征兆的消失了。

  我晕晕乎乎,发现还是躺在自家床上,我是做了一场梦吗?

  可是过去的记忆如此的真切,到底是怎么回事?

  管它呢,我已经知道了自己所在的房子的门牌号是C:\workspace\myTaobao\bin\com\mytaobao\domain

  探索一下吧,唉,大部分人都非常无趣,不理我。

  正当我准备要回去接着睡觉的时候,我先发现了C:\workspace\myTaobao\src\下也有个一模一样的目录com\mytaobao\domain,关键是里边竟然有个Account.java!

  出生的模糊记忆告诉我,javac就是从这里把我生成的。

  我正要给他打招呼,一个"hi"还没说出口。

  javac又一次运行,我被新的Account.class残忍的覆盖掉了!

  临死前,我终于明白了,这个一个码农的电脑,码农在开发程序,调试程序,不断的重启服务器。

  而我这个类隐藏着一个Bug,经过调试后被发现,然后Fix了!

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