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【list集合源码分析】【kdjj>100源码】【教练网站源码】hotspot源码语言

时间:2024-12-25 00:00:38 来源:萝莉网站源码

1.08.从源码揭秘偏向锁的码语升级
2.JVM详解之:HotSpot VM中的Intrinsic methods
3.从HotSpot源码,深度解读 park 和 unpark
4.java是码语如何调用native方法?hotspot源码分析必会技能
5.字符串常量池,看这篇就够了(一)
6.HotSpot启动流程

hotspot源码语言

08.从源码揭秘偏向锁的码语升级

       深入探讨偏向锁的升级至轻量级锁的过程,主要涉及HotSpot虚拟机的码语源码分析。在学习synchronized机制时,码语将通过本篇文章解答关于synchronized功能的码语list集合源码分析相关问题。首先,码语进行一些准备工作,码语了解在分析synchronized源码前的码语必要步骤。然后,码语通过示例代码的码语编译结果,揭示synchronized修饰代码块后生成的码语字节码指令,以及这些指令对应的码语操作。进一步地,码语使用jol工具跟踪对象状态,码语提供更直观的数据支持。

       接下来,重点解析monitorenter指令的执行过程,包括其与templateTable_x和interp_masm_x方法之间的关联。通过分析注释中的参数设置,可以理解偏向锁升级为重量级锁的逻辑,以及epoch在偏向锁有效性判断中的作用。进一步,详细介绍对象头(markOop)的结构和其在偏向锁实现中的具体功能,包括epoch的含义及其在更新过程中的角色。

       在理解了偏向锁的原理后,将分析其在不同条件下的执行流程,包括是否可偏向、是否重入偏向、是否依旧可偏向、epoch是否过期以及重新偏向等分支逻辑。接着,介绍偏向锁撤销和重偏向的过程,以及在获取偏向锁失败后的操作,即执行轻量级锁加锁的过程。最后,讨论偏向锁与轻量级锁的kdjj>100源码区别,总结它们的关键技术和性能特点,并简述偏向锁的争议与现状。

       在偏向锁的实现中,关键点在于CAS操作的使用,以及在CAS竞争失败时导致的锁升级。偏向锁适用于单线程执行的场景,但在线程交替持有执行时,撤销和重偏向逻辑的复杂性导致性能下降,因此引入轻量级锁以保证“轻微”竞争情况的安全性。尽管偏向锁在Java 中已被弃用,但在当前广泛应用的Java 8环境下,了解偏向锁的原理仍然具有重要意义。

       总结而言,偏向锁与轻量级锁分别针对不同场景进行了优化,它们的核心逻辑基于CAS操作,但在处理线程竞争时的表现有所不同。通过深入学习这两种锁的升级过程,可以更好地理解synchronized机制在Java并发编程中的应用。

JVM详解之:HotSpot VM中的Intrinsic methods

       内置方法是编译器内置的方法实现,它们在给定编程语言中使用,由编译器专门处理。内置方法通常在程序请求优化时才启用,以提高效率。因为内置方法是在编译器内部实现的,所以不同的虚拟机,其内置方法是不一样的。内置方法可以在Java源代码级别看起来与非内置方法一样,但它们的区别在于JVM的实现。有些方法在普通Java代码中无法实现,如sun.misc.Unsafe.compareAndSwapInt(),只能通过JNI或内置方法来实现,实现对Java语义的扩展。在Hotspot VM中,内置方法通常在src/share/vm/classfile/vmSymbols.hpp类中。通过参数查看代码中调用的方法是否为内置方法,或者通过底层汇编语言查看。教练网站源码内置方法大部分都是内联方法,通过减少函数调用开销的技术实现。内置方法的实现由三种编译器完成:javac将Java源代码编译成为字节码,在这一层只有数学方法和bootstrapping的MethodHandle实现;JIT的Client Compiler (C1);JIT的Server Compiler (C2)。例如,java.lang.System.currentTimeMillis()方法在Interpreter级别没有intrinsified,因为它是一个native方法,通过JNI调用底层的C++实现。而在C1和C2级别使用intrinsified,直接调用os::javaTimeMillis(),减少JNI的使用,提升效率。内置方法的实现可以通过修改底层的JVM实现完成。Graal是一个用Java编写的JIT编译器,可以使用Java来实现Intrinsic方法,对于不熟悉C++的开发者来说非常友好。通过Graal,内置方法的实现变得简单且容易操作。内置方法是JVM中非常有用的特性,能够显著提高程序效率,是编程时值得考虑的技术之一。

从HotSpot源码,深度解读 park 和 unpark

       我最近建立了一个在线自习室(App:番茄ToDO)用于相互监督学习,感兴趣的小伙伴可以加入。自习室加入码:D5A7A

       Java并发包下的类大多基于AQS(AbstractQueuedSynchronizer)框架实现,而AQS线程安全的实现依赖于两个关键类:Unsafe和LockSupport。

       其中,Unsafe主要提供CAS操作(关于CAS,在文章《读懂AtomicInteger源码(多线程专题)》中讲解过),LockSupport主要提供park/unpark操作。实际上,park/unpark操作的最终调用还是基于Unsafe类,因此Unsafe类才是核心。

       Unsafe类的实现是由native关键字说明的,这意味着这个方法是原生函数,是c set源码用C/C++语言实现的,并被编译成了DLL,由Java去调用。

       park函数的作用是将当前调用线程阻塞,而unpark函数则是唤醒指定线程。

       park是等待一个许可,unpark是为某线程提供一个许可。如果线程A调用park,除非另一个线程调用unpark(A)给A一个许可,否则线程A将阻塞在park操作上。每次调用一次park,需要有一个unpark来解锁。

       并且,unpark可以先于park调用,但不管unpark先调用多少次,都只提供一个许可,不可叠加。只需要一次park来消费掉unpark带来的许可,再次调用会阻塞。

       在Linux系统下,park和unpark是通过Posix线程库pthread中的mutex(互斥量)和condition(条件变量)来实现的。

       简单来说,mutex和condition保护了一个叫_counter的信号量。当park时,这个变量被设置为0,当unpark时,这个变量被设置为1。当_counter=0时线程阻塞,当_counter>0时直接设为0并返回。

       每个Java线程都有一个Parker实例,Parker类的部分源码如下:

       由源码可知,Parker类继承于PlatformParker,实际上是用Posix的mutex和condition来实现的。Parker类里的_counter字段,就是用来记录park和unpark是否需要阻塞的标识。

       具体的执行逻辑已经用注释标记在代码中,简要来说,eclipse plugin源码就是检查_counter是不是大于0,如果是,则把_counter设置为0,返回。如果等于零,继续执行,阻塞等待。

       unpark直接设置_counter为1,再unlock mutex返回。如果_counter之前的值是0,则还要调用pthread_cond_signal唤醒在park中等待的线程。源码如下:

       (如果不会下载JVM源码可以后台回复“jdk”,获得下载压缩包)

java是如何调用native方法?hotspot源码分析必会技能

       在深入研究JDK源码,如并发包和Thread相关部分时,往往会遇到native修饰的方法,它们隐藏在层层方法的底层。native方法的存在并非偶然,它是解决Java语言与操作系统直接交互的关键。Java作为高层语言,需要JVM作为桥梁,将Java指令转换为可以直接操作系统的C或C++代码,这就是native方法的用武之地。

       JDK、JRE和JVM的关系是这样的:JDK包含JRE,其中的JVM负责执行Java代码并进行操作系统间的转换。在OpenJDK源码中,特别是hotspot实现的JVM中,能找到native方法的具体实现。JNI(Java Native Interface)技术用于模拟Java调用C或C++编写的native方法,确保跨平台的兼容性。

       让我们通过实践来理解这个过程。首先,创建一个简单的Java类,通过javac编译,生成JavaCallC.class文件。然后使用javah命令生成JavaCallC.h头文件,这是C语言调用Java的关键部分,需要与Java代码中的native方法签名匹配。接着,编写C代码(Cclass.c),编译成动态链接库libJavaCallC.so,并将库文件路径添加到LD_LIBRARY_PATH环境变量中。

       最后,执行JavaCallC命令,如果一切顺利,会看到"Java_JavaCallC_cMethod call succ"的输出,表明Java成功调用了native方法。在尝试过程中可能会遇到各种问题,但通过一步步的调试和学习,我们可以逐步掌握这个过程。

字符串常量池,看这篇就够了(一)

       研究事物,我们需要从两个角度出发:研究者角度与设计者角度。研究者角度,我们追求事物的本质与轨迹,深入理解设计者的意图。设计者角度,我们假想如何实现目标,分析各种选择的利弊,做出决策。今天,我们将从设计者的角度探讨字符串常量池在Java世界中的作用。

       字符串常量池的探究,核心问题在于:如果我们创建一个JVM,如何处理字符串?答案简洁明了,采用散列表,即hashtable结构。Java世界存在两种hashtable类型:Java的HashTable与Hotspot的hashtable。Hotspot源码中的hashtable是C++实现的。

       很多人对C++感到恐惧,但无需担忧,本文将提供清晰的动画,帮助你理解核心概念。阅读源码的小伙伴,可以期待下篇深度解析。

       hashtable的基本实现有两种:数组+单链表与数组+红黑树。后者在大量数据时表现更佳。我们先从数组+单链表开始探讨。

       当字符串"ziya"进入系统,它首先通过哈希算法确定在数组中的位置。假设哈希结果为2,这表示"ziya"将被存储在数组的第2个位置。然后,"ziya"被封装为链表节点,成为该位置的链表头。

       数组长度通常设置为,这个数字可能有特殊意义,期待深入研究的读者留言分享。如果超过这个数量,哈希碰撞(相同字符串得到相同索引)将不可避免。

       当碰撞发生,新字符串将作为链表节点,插入到已有节点之后。当链表深度过大,性能下降,我们引入数组+红黑树结构,以提升查找效率。当数据量小,如HashMap,链表结构可能更优。

       字符串常量池主要涉及两个表:SymbolTable与StringTable。通常讨论的字符串常量池指的是StringTable,它与SymbolTable紧密相连,本文将深入探讨SymbolTable的底层原理。

       SymbolTable基于散列表实现,使用数组+链表结构,遇到哈希碰撞严重时,通过改变哈希算法解决。默认算法为java_lang_String::hash_code,触发重哈希后使用AltHashing::murmur3_。

       在JVM中,字符串常量池的实现与性能优化是关键。了解这些原理,有助于在实际编程中做出更优决策。希望本文能够激发你对底层技术的兴趣,欢迎关注公众号道格子牙,与我一起探索更多底层知识。

HotSpot启动流程

       学习HotSpot启动流程有助于深入理解程序入口和虚拟机运行机制,为后续学习提供整体把握。Launcher作为启动JVM进程的工具,根据类别可划分为正式版启动器,如在Windows下常用的java.exe和javaw.exe,其中前者保留控制台与输出信息,后者用于GUI程序,不显示输出。使用“java -help”可在控制台查看Launcher的具体使用方法和标准选项配置。

       Launcher并非虚拟机核心,而是封装虚拟机执行外壳,负责加载JRE环境与动态链接库。一个JVM进程仅执行指定Java程序,多个Java程序需同时启动多个JVM进程。HotSpot中Launcher由C语言编写,与gamma共享源码,而Java源码位于不同目录。

       理解Launcher执行原理对于深入HotSpot意义重大。Launcher调用HotSpot核心代码初始化JVM,维护整个生命周期。通过添加_JAVA_LAUNCHER_DEBUG=1环境变量,JVM输出详细打印,直观了解启动过程。大致步骤包括前期初始化、版本验证、创建执行环境、设置虚拟机环境、加载虚拟机、解析参数、虚拟机初始化与线程创建等。

       启动入口在main.c/main方法中,调用java.c/JLI_Launch方法,该方法分为几个部分:初始化、版本验证、创建执行环境、设置虚拟机环境、加载虚拟机、参数解析与虚拟机初始化。新线程执行JavaMain()函数,完成虚拟机创建与Java程序运行。

       JavaMain()方法中参数解析、虚拟机初始化、打印信息、确定主类、获取main方法并调用、获取执行结果与退出虚拟机的流程清晰。调用的关键函数如初始化虚拟机、确定主类、获取方法ID与执行方法、检查结果与销毁虚拟机,共同完成Java程序的执行。

Hotspot调试环境搭建-基于Ubuntu..7-OpenJDK8u-Clion

       搭建基于Ubuntu ..7与OpenJDK 8u的Hotspot调试环境,涉及以下步骤:

       首先,安装版本管理工具Mercurial,其功能类似Git,用于管理OpenJDK版本。使用命令进行安装,遇到问题时尝试重启系统解决问题。

       其次,设置代理以加速下载国外仓库,如hg.openjdk.java.net。在用户家目录下创建.hgrc文件,配置代理信息。如果没有代理,可考虑从其他GitHub源下载代码,但同样会面临速度问题。

       接着,下载代码。下载地址提供的是一个壳工程,包含get_source.sh脚本。执行该脚本下载完整代码。

       下载时需注意,get_source.sh脚本仅适用于带有版本信息的仓库,使用其他方式下载的源码文件不能执行。确保下载完整。

       预装依赖,安装GCC及编译所需依赖包。

       安装BOOT JDK,可通过华为JDK官网镜像下载,使用绿色解压方式。

       编译配置完成后,进行编译。使用bear命令行工具,生成compile_commands.json文件,此文件可用于导入Clion进行调试,无需生成CMakeList.txt文件。至此,环境搭建完成。

       搭建Hotspot调试环境,遵循上述步骤,确保所有操作正确无误,即可成功搭建基于Ubuntu ..7与OpenJDK 8u的调试环境。

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