jvm裝入原理 
操作系統(tǒng)裝入jvm是通過jdk中java.exe來完成,通過下面4步來完成jvm環(huán)境.
1.創(chuàng)建jvm裝載環(huán)境和配置
2.裝載jvm.dll
3.初始化jvm.dll并掛界到JNIENV(JNI調(diào)用接口)實例
4.調(diào)用JNIEnv實例裝載并處理class類。
在我們運行和調(diào)試java程序的時候,經(jīng)常會提到一個jvm的概念.jvm是java程序運行的環(huán)境,但是他同時一個操作系統(tǒng)的一個應用程序一個進程,因此他也有他自己的運行的生命周期,也有自己的代碼和數(shù)據(jù)空間.
首先來說一下jdk這個東西,不管你是初學者還是高手,是j2ee程序員還是j2se程序員,jdk總是在幫我們做一些事情.我們在了解java之前首先大師們會給我們提供說jdk這個東西.它在java整個體系中充當著什么角色呢?我很驚嘆sun大師們設計天才,能把一個如此完整的體系結構化的如此完美.jdk在這個體系中充當一個生產(chǎn)加工中心,產(chǎn)生所有的數(shù)據(jù)輸出,是所有指令和戰(zhàn)略的執(zhí)行中心.本身它提供了java的完整方案,可以開發(fā)目前java能支持的所有應用和系統(tǒng)程序.這里說一個問題,大家會問,那為什么還有j2me,j2ee這些東西,這兩個東西目的很簡單,分別用來簡化各自領域內(nèi)的開發(fā)和構建過程.jdk除了jvm之外,還有一些核心的API,集成API,用戶工具,開發(fā)技術,開發(fā)工具和API等組成
好了,廢話說了那么多,來點于主題相關的東西吧.jvm在整個jdk中處于最底層,負責于操作系統(tǒng)的交互,用來屏蔽操作系統(tǒng)環(huán)境,提供一個完整的java運行環(huán)境,因此也就虛擬計算機. 操作系統(tǒng)裝入jvm是通過jdk中java.exe來完成,通過下面4步來完成jvm環(huán)境.
1.創(chuàng)建jvm裝載環(huán)境和配置
2.裝載jvm.dll
3.初始化jvm.dll并掛界到JNIENV(JNI調(diào)用接口)實例
4.調(diào)用JNIEnv實例裝載并處理class類。
一．jvm裝入環(huán)境，jvm提供的方式是操作系統(tǒng)的動態(tài)連接文件．既然是文件那就一個裝入路徑的問題，java是怎么找這個路徑的呢？當你在調(diào)用java test的時候，操作系統(tǒng)會在path下在你的java.exe程序，java.exe就通過下面一個過程來確定jvm的路徑和相關的參數(shù)配置了．下面基于windows的實現(xiàn)的分析．
首先查找jre路徑，java是通過GetApplicationHome api來獲得當前的java.exe絕對路徑，c:\j2sdk1.4.2_09\bin\java.exe,那么它會截取到絕對路徑c:\j2sdk1.4.2_09\，判斷c:\j2sdk1.4.2_09\bin\java.dll文件是否存在，如果存在就把c:\j2sdk1.4.2_09\作為jre路徑，如果不存在則判斷c:\j2sdk1.4.2_09\jre\bin\java.dll是否存在，如果存在這c:\j2sdk1.4.2_09\jre作為jre路徑．如果不存在調(diào)用GetPublicJREHome查HKEY_LOCAL_MACHINE\Software\JavaSoft\Java Runtime Environment\“當前JRE版本號”\JavaHome的路徑為jre路徑。
然后裝載jvm.cfg文件JRE路徑+\lib+\ARCH（CPU構架）+\jvm.cfgARCH（CPU構架）的判斷是通過java_md.c中GetArch函數(shù)判斷的，該函數(shù)中windows平臺只有兩種情況：WIN64的‘ia64’，其他情況都為‘i386’。以我的為例：C:\j2sdk1.4.2_09\jre\lib\i386\jvm.cfg.主要的內(nèi)容如下：
-client KNOWN
-server KNOWN
-hotspot ALIASED_TO -client
-classic WARN
-native ERROR
-green ERROR
在我們的jdk目錄中jre\bin\server和jre\bin\client都有jvm.dll文件存在，而java正是通過jvm.cfg配置文件來管理這些不同版本的jvm.dll的．通過文件我們可以定義目前jdk中支持那些jvm,前面部分（client）是jvm名稱，后面是參數(shù)，KNOWN表示jvm存在，ALIASED_TO表示給別的jvm取一個別名，WARN表示不存在時找一個jvm替代，ERROR表示不存在拋出異常．在運行java XXX是，java.exe會通過CheckJvmType來檢查當前的jvm類型，java可以通過兩種參數(shù)的方式來指定具體的jvm類型，一種按照jvm.cfg文件中的jvm名稱指定，第二種方法是直接指定，它們執(zhí)行的方法分別是“java -J”、“java -XXaltjvm=”或“java -J-XXaltjvm=”。如果是第一種參數(shù)傳遞方式，CheckJvmType函數(shù)會取參數(shù)‘-J’后面的jvm名稱，然后從已知的jvm配置參數(shù)中查找如果找到同名的則去掉該jvm名稱前的‘-’直接返回該值；而第二種方法，會直接返回“-XXaltjvm=”或“-J-XXaltjvm=”后面的jvm類型名稱；如果在運行java時未指定上面兩種方法中的任一一種參數(shù)，CheckJvmType會取配置文件中第一個配置中的jvm名稱，去掉名稱前面的‘-’返回該值。CheckJvmType函數(shù)的這個返回值會在下面的函數(shù)中匯同jre路徑組合成jvm.dll的絕對路徑。如果沒有指定這會使用jvm.cfg中第一個定義的jvm.可以通過set _JAVA_LAUNCHER_DEBUG=1在控制臺上測試．
最后獲得jvm.dll的路徑，JRE路徑+\bin+\jvm類型字符串+\jvm.dll就是jvm的文件路徑了，但是如果在調(diào)用java程序時用-XXaltjvm=參數(shù)指定的路徑path,就直接用path+\jvm.dll文件做為jvm.dll的文件路徑．
二：裝載jvm.dll
通過第一步已經(jīng)找到了jvm的路徑，java通過LoadJavaVM來裝入jvm.dll文件．裝入工作很簡單就是調(diào)用windows API函數(shù)：
LoadLibrary裝載jvm.dll動態(tài)連接庫．然后把jvm.dll中的導出函數(shù)JNI_CreateJavaVM和JNI_GetDefaultJavaVMInitArgs掛接到InvocationFunctions變量的CreateJavaVM和GetDefaultJavaVMInitArgs函數(shù)指針變量上。jvm.dll的裝載工作宣告完成。
三：初始化jvm，獲得本地調(diào)用接口，這樣就可以在java中調(diào)用jvm的函數(shù)了．調(diào)用InvocationFunctions－>CreateJavaVM也就是jvm中JNI_CreateJavaVM方法獲得JNIEnv結構的實例．
四：運行java程序．
java程序有兩種方式一種是jar包，一種是class. 運行jar,java -jar XXX.jar運行的時候，java.exe調(diào)用GetMainClassName函數(shù)，該函數(shù)先獲得JNIEnv實例然后調(diào)用java類java.util.jar.JarFileJNIEnv中方法getManifest()并從返回的Manifest對象中取getAttributes("Main-Class")的值即jar包中文件：META-INF/MANIFEST.MF指定的Main-Class的主類名作為運行的主類。之后main函數(shù)會調(diào)用java.c中LoadClass方法裝載該主類（使用JNIEnv實例的FindClass）。main函數(shù)直接調(diào)用java.c中LoadClass方法裝載該類。如果是執(zhí)行class方法。main函數(shù)直接調(diào)用java.c中LoadClass方法裝載該類。
然后main函數(shù)調(diào)用JNIEnv實例的GetStaticMethodID方法查找裝載的class主類中
“public static void main(String[] args)”方法，并判斷該方法是否為public方法，然后調(diào)用JNIEnv實例的
CallStaticVoidMethod方法調(diào)用該java類的main方法