java深入学习(二)

  1. 为什么匿名内部类和局部内部类只能访问final变量?

    是变量的作用域的问题,因为匿名内部类是出现在一个方法的内部的,如果它要访问这个方法的参数或者方法中定义的变量,则这些参数和变量必须被修饰为final。因为虽然匿名内部类在方法的内部,但实际编译的时候,内部类编译成Outer.Inner,这说明内部类所处的位置和外部类中的方法处在同一个等级上,外部类中的方法中的变量或参数只是方法的局部变量,这些变量或参数的作用域只在这个方法内部有效。因为编译的时候内部类和方法在同一级别上,所以方法中的变量或参数只有为final,内部类才可以引用。

    简单的来说是作用域的问题。就好像方法外面做的事情并不能改变方法内才定义的变量,因为你并不知道方法里面这个时候已经存在了这个局部变量了没有。在这个内部类中方法里面的本地变量是失效的,也就是不在作用域内,所以是不能够访问的

    但是为什么这里用final却又可以访问呢?
    因为Java采用了一种copy local variable的方式来实现,也就是说把定义为final的局部变量拷贝过来用,而引用的也可以拿过来用,只是不能重新赋值。从而造成了可以access local variable的假象,而这个时候由于不能重新赋值,所以一般不会造成不可预料的事情发生

  2. JVM

    java -classpath . HelloWorld   
    HelloWorld  
    

    java命令首先启动虚拟机进程(java程序),虚拟机进程成功启动后,读取参数“HelloWorld”,把他作为初始类加载到内存,对这个类进行初始化和动态链接(关于类的初始化和动态链接会在后面的博客中介绍),然后从这个类的main方法开始执行。也就是说我们的.class文件不是直接被系统加载后直接在cpu上执行的,而是被一个叫做虚拟机的进程托管的。首先必须虚拟机进程启动就绪,然后由虚拟机中的类加载器(ClassLoader)加载必要的class文件,包括jdk中的基础类(如String和Object等),然后由虚拟机进程解释class字节码指令,把这些字节码指令翻译成本机cpu能够识别的指令,才能在cpu上运行。

    从这个层面上来看,在执行一个所谓的java程序的时候,真真正正在执行的是一个叫做Java虚拟机的进程,而不是我们写的一个个的class文件。这个叫做虚拟机的进程处理一些底层的操作,比如内存的分配和释放等等。我们编写的class文件只是虚拟机进程执行时需要的“原料”。这些“原料”在运行时被加载到虚拟机中,被虚拟机解释执行,以控制虚拟机实现我们java代码中所定义的一些相对高层的操作,比如创建一个文件等,可以将class文件中的信息看做对虚拟机的控制信息,也就是一种虚拟指令。

    我们编译之后的class文件是作为Java虚拟机的原料被输入到Java虚拟机的内部的,那么具体由谁来做这一部分工作呢?其实在Java虚拟机内部,有一个叫做类加载器的子系统,这个子系统用来在运行时根据需要加载类。注意上面一句话中的“根据需要”四个字。在Java虚拟机执行过程中,只有他需要一个类的时候,才会调用类加载器来加载这个类,并不会在开始运行时加载所有的类。就像一个人,只有饿的时候才去吃饭,而不是一次把一年的饭都吃到肚子里。一般来说,虚拟机加载类的时机,在第一次使用一个新的类的时候。本专栏后面的文章会具体讨论Java中的类加载器。

    由虚拟机加载的类,被加载到Java虚拟机内存中之后,虚拟机会读取并执行它里面存在的字节码指令。虚拟机中执行字节码指令的部分叫做执行引擎。就像一个人,不是把饭吃下去就完事了,还要进行消化,执行引擎就相当于人的肠胃系统。在执行的过程中还会把各个class文件动态的连接起来。关于执行引擎的具体行为和动态链接相关的内容也会在本专栏后续的文章中进行讨论。

    我们知道,Java虚拟机会进行自动内存管理。具体说来就是自动释放没有用的对象,而不需要程序员编写代码来释放分配的内存。这部分工作由垃圾收集子系统负责。

    从上面的论述可以知道, 一个Java虚拟机实例在运行过程中有三个子系统来保障它的正常运行,分别是类加载器子系统, 执行引擎子系统和垃圾收集子系统。 如下图所示:

    最后做一个总结:
    1 虚拟机并不神秘,在操作系统的角度看来,它只是一个普通进程。
    2 这个叫做虚拟机的进程比较特殊,它能够加载我们编写的class文件。如果把JVM比作一个人,那么class文件就是我们吃的食物。
    3 加载class文件的是一个叫做类加载器的子系统。就好比我们的嘴巴,把食物吃到肚子里。
    4 虚拟机中的执行引擎用来执行class文件中的字节码指令。就好比我们的肠胃,对吃进去的食物进行消化。
    5 虚拟机在执行过程中,要分配内存创建对象。当这些对象过时无用了,必须要自动清理这些无用的对象。清理对象回收内存的任务由垃圾收集器负责。就好比人吃进去的食物,在消化之后,必须把废物排出体外,腾出空间可以在下次饿的时候吃饭并消化食物。

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