Java Performance 總結(1. Class Loader)

關於Java效能方面的東西，涉及挺多。一直想寫個總結。

第一部分，還是介紹class loader(類載入器，譯文不如原文流暢了，估計用英文原詞吧)，它主要用於在Java虛擬機器運行時載入所需要的類。

 

一、這些類，有兩部分：一部分是你的應用程式中的java類，另一部分是Java API中的類檔案。載入器有兩個重要的工作：

 

1. loading: 找到一個類, 並匯入它的位元據表示

2. linking: 執行驗證，準備，以及可能的解析工作

       驗證：確保匯入的類型是正確的

       準備：為類變數準備足夠記憶體，並為相應的變數執行初始化操作

       解析：從符號引用變為直接引用，同時載入該類所引用的所有類

 

二、JVM中預設的class loader:

1. $JAVA_HOME/jre/lib/rt.jar被Bootstrap Class loader載入:

    注意看到：sun/misc/Launcher$ExtClass, sun/misc/Launcher$AppClass這兩個class

    它是所有Class Loader的root class loader

2. Extention class loader:

    來源於$JAVA_HOME/jre/lib/ext/*.jar

3. System Class Loader，這一級，就到了使用者定義的$CLASSPATH中的class的載入了

    使用者定義的classloader都是System class loader的子class loader.

 

三、類載入順序：

1. 首先從已經載入的cache中尋找，如果載入過，則返回

2. 從父classloader中載入（遞迴尋找), 這確保API中的class都是被BootStrap class loader載入

3. 如果2中找不到，則使用當前的classloader進行載入

這也可以看出，一個class loader只能看到它的祖先class loader和它自身載入的類。看不到子class loader載入的類。

    System Class Loader可以通過　cl.getSystemClassLoader()得到。

 

四、指定系統classloader的參數：

Boot Class Path (Bootstrap CL)
-Xbootclasspath:<dir|zip|jar separated by ;or:>
-Xbootclasspath:/a  (append to the end)
-Xbootclasspath:/p  (prepend to the front)
Extention Class Path (Extention CL)
-Djava.ext.dirs= <dir|zip|jar separated by ;or:>
System Class Path (System CL)
-cp or -classpath <dir|zip|jar separated by ;or:>
-Djava.class.path= <dir|zip|jar separated by ;or:>

 

五、明確式載入和隱式載入

1. 顯式方式：

    cl.loadClass()  (cl是java.lang.ClassLoader的一個執行個體)

    Class.forName() (當前classloader是起始classloader)

 

2. 隱式方式：

    當被當成引用，類進行執行個體化，以及產生繼承關係時，JVM將進行必要的解析並載入該類

 

    因此，classloader顯式的載入一個類，並隱式的載入所有其引用類

 

六、ClassLoader的跟蹤資訊：

java -verbose:class  (class loading)
java -verbose:gc (gc output)
java -verbose:jni (jni output)

 

七、ClassLoader中的path

URLClassLoader l = new URLClassLoader(new URL[] { new URL(     "file://D:/eclipse3.1/workspace/testclass/")});
URLClassLoader l = new URLClassLoader(new URL[] { new URL(     "file://D:/eclipse3.1/workspace/testclass")});
以'/'結束，表示目錄路徑，可載入下邊所有的class; 如果不是以'/'結束，則意味著它是一個jar或zip檔案。

 

子類的父類的classloader必須是子類的classloader或祖先classloader。不同的classloader載入的同名class不能相互cast。

 

擷取JVM當前線程棧資訊：

Windows:
Ctrl + Break

Unix/Linux:
Ctrl + /
kill –QUIT <pid>
kill –SIGQUIT <pid>

 

參考資料：

Inside the Java Virtual Machine
Demystifying class loading problems
http://www-128.ibm.com/developerworks/java/library/j-dclp1/index.html
Java Platform Performance: Strategies and Tactics
http://java.sun.com/docs/books/performance/1st_edition/html/JPTitle.fm.html
http://www.javaperformancetuning.com/tips/nio.shtml