Java技術，IBM風格: 類共用

在 JAVA 虛擬機器（JVM）進程之間共用已經裝載的類，這種概念並不是新的。 例如，Sun 的 CDS 特性將系統類別寫到一個唯讀檔案中，這個檔案在記憶體中映射到 JVM。IBM z/OS® 1.4.2 JVM 中的 Shiraz 特性使用一個主 JVM 填充類緩衝 ，然後從 JVM 可以共用這個類緩衝。

JVM 5.0 的 IBM 實現進一步發展了 這個概念，允許將所有 系統類別和應用程式類儲存在共用記憶體中一個一致的動態類 緩衝中。在支援 JVM 的 IBM 實現的所有平台上都支援這個共用類 特性。這個特 性甚至支援與運行時位元組碼修改進行整合，這將在本文 後面 討論。

共用 類特性是從頭設計的，它是一個可以開啟和關閉的選項，可以減少虛擬記憶體佔用 並改進 JVM 啟動時間。因此，它非常適合多個 JVM 運行相似代碼的環境或者 JVM 常常重新啟動的環境。

除了 JVM 及其類裝載器中的運行時類共用支 持之外，還有一個公用的 Helper API，可以將類共用支援整合到定製的類裝載器 中，本文將 詳細 討論這個問題。

它如何工作

我們先看看共用類 特性如何操作的技術細節。

啟用類共用

啟用類共用的方法是將 - Xshareclasses[:name=<cachename>] 添加到現有的 Java 命令列上。當 JVM 啟動時，它尋找給定名稱的類緩衝（如果沒有提供名稱，那麼選擇一個預設 名稱），並按照需要串連現有的緩衝或建立一個新的緩衝。

使用參數 - Xscmx<size>[k|m|g] 指定緩衝的大小；這個參數只應用於 JVM 建立新緩 存的情況。如果省略這個選項，那麼選擇一個與平台相關的預設值（通常是 16MB ）。注意，一些作業系統設定可能會限制可分配的共用記憶體量，例如 Linux 上的 SHMMAX 通常設定為大約 20MB。這些設定的細節可以在適當的使用者指南的 Shared Classes 部分中找到（參見 參考資料 中的連結）。

類緩衝

類緩衝 是一個大小固定的共用記憶體區，它在使用它的 JVM 的生命週期之外仍 然持久地存在。一個系統上可以有任意數量的共用類緩衝，這隻受作業系統設定 的限制；但是一個 JVM 在它的生命週期中只能串連一個緩衝。

JVM 並不擁有緩衝，也沒有主/從 JVM 的概念；實際上，任意數量的 JVM 都 可以並行地讀寫緩衝。在兩種情況下會刪除緩衝：使用 JVM 公用程式顯式地銷毀 它，或者作業系統重新啟動時（緩衝無法在作業系統重新啟動時持久存在）。緩 存的大小無法增長，當它被填滿時，JVM 仍然可以從其中裝載類，但是不能再向 其中添加任何類。有許多用來管理主動式快取的 JVM 公用程式，後面的 “共用類 公用程式” 一節將討論這些程式。

如何對類進行緩衝？

當 JVM 裝載一個類時，它先查看需要的類是否已經在緩衝中存在。如果是這 樣，那麼它從緩衝裝載這個類。否則，它從檔案系統裝載這個類並將其寫到緩衝 中（在 defineClass() 調用中進行這一操作）。因此，不進行共用的 JVM 採用 以下類裝載器尋找次序：

類裝載器緩衝

父類裝載器

檔案系統

與其相反，進行共用的 JVM 採用以下次序：

類裝載器緩衝

父類裝載器

共用快取

檔案系統

使用公用的 Helper API 在緩衝中讀寫類，這個 API 已經整合到了 java.net.URLClassLoader 的 IBM 實現中。因此，任何擴充 java.net.URLClassLoader 的類裝載器都會自動地獲得類共用支援。