航海王启航和之国篇
1.39 GB · 2025-10-03
一句话结论：
Java 的“计算”是在一台称为 JVM（Java 虚拟机） 的栈式抽象机上执行字节码完成的。源代码被编译为平台无关的 .class 文件，由类加载器加载，经过验证与链接，在执行引擎（解释器 + JIT）上运行；对象在堆上分配，由垃圾回收器回收；线程协作遵循**JMM（Java 内存模型）**的可见性与有序性约束。
牢记三大核心抽象：
面试一句话话术：
“Java 通过字节码 + 栈式虚拟机 + JMM + GC四件套，统一了语言与运行时的抽象，这就是它从编译到运行的计算模型核心。”
编译器（javac）在做什么？
for-each、自动装箱、lambda（通过 invokedynamic 等）转为更基础形态。final 常量内联等。记忆法：源代码是“人类友好”，字节码是“机器友好”。编译阶段确定“能不能做”，运行阶段关注“做得快不快”。
源码：
public class Demo {
public static int add(int a, int b) {
return a + b;
}
概念化的字节码片段（示意）：
0: iload_0 // 把局部变量表的 a 入操作数栈
1: iload_1 // 把 b 入栈
2: iadd // 栈顶两个 int 相加，结果压回栈
3: ireturn // 返回栈顶 int
要点：
i, l, f, d, a），如 iadd、fadd。invokestatic、invokevirtual、invokespecial、invokeinterface、invokedynamic。类加载器（ClassLoader） 与双亲委派：
链接（Linking）与初始化：
static 字段分配空间并赋默认值。<clinit>（静态初始化块/静态变量初始化）。面试话术：
“类加载是找进来，链接是站稳脚，初始化是跑起来。”
按线程私有：
long/double 占两格）、操作数栈、返回地址/动态链接。按进程共享：
面试高频点：
free？分代假设：大多数对象**“朝生暮死”**。
常见收集器（了解特性与取舍）：
面试话术：
“挑 GC 看业务：吞吐 vs. 延迟的权衡；堆大小、对象存活分布决定收集器选择。”
JMM 解决三个问题：可见性、原子性、有序性。
synchronized 的解锁先行于后续加锁）；volatile 写先行于后续读；start）与终止（join）；**volatile**：提供可见性 + 禁止重排序（不保证复合操作原子性）。**synchronized**：基于监视器锁，原子性 + 可见性 + 有序性。AtomicStampedReference 等）。双重检查锁（DCL）示意：
class Singleton {
private static volatile Singleton INSTANCE;
private Singleton() {}
public static Singleton getInstance() {
if (INSTANCE == null) { // 第一次检查（无锁，快路径）
synchronized (Singleton.class) {
if (INSTANCE == null) { // 第二次检查（有锁，安全）
INSTANCE = new Singleton();
}
}
}
return INSTANCE;
}
}
面试提醒：为何 INSTANCE**必须 ****volatile**？
防止指令重排导致“引用已可见但对象未初始化完成”的安全发布问题。
Code 属性中维护异常处理表；发生异常时 VM 查表跳转到对应 catch 块。invokestatic、invokespecial；invokevirtual/invokeinterface 基于运行时接收者类型；**invokedynamic**：延迟绑定，支撑 lambda、动态语言特性。main 到进程内的世界main 方法启动，第一批主动使用的类触发初始化链。**jlink** 可裁剪运行时打包，减小分发体积。**volatile**** 与 **synchronized** 区别？**volatile 解决可见性与有序性，不保证复合操作原子性；synchronized 提供互斥，因此具备原子性+可见性+有序性。**invokedynamic**** 有何用？**[.java 源码]
│ javac
▼
[.class 字节码] → [类加载器：Bootstrap/Platform/App/自定义]
│ │
│ 验证/准备/解析/初始化
▼ ▼
[运行时数据区] ──(PC/栈/本地栈 | 堆 | 元空间)
│
├─> [执行引擎：解释器] —— 冷代码快启动
└─> [JIT 编译：OSR/内联/逃逸分析/去优化] —— 热代码高性能
│
└─> [GC：分代/分区/低停顿收集器] —— 自动内存管理
│
└─> [JMM：happens-before/volatile/synchronized/CAS] —— 并发正确性
电梯答复模板：
“Java 程序先被 javac 编译成字节码，由类加载器加载并在验证/链接/初始化后进入运行。JVM 是栈式虚拟机，每次方法调用对应一个栈帧，指令在操作数栈上计算。对象在堆上分配，由GC自动回收。执行引擎先解释，热点方法由 JIT 编译成本地代码以提速。多线程共享内存受 JMM 约束，volatile 和 synchronized 保证可见性与有序性。这就是 Java 从编译到运行的核心计算模型。”
long/double 占两槽位。volatile 与 synchronized。java.util.concurrent）源代码当你把“栈式字节码 + 类加载/链接 + 执行引擎 + GC + JMM”这一条主线讲顺，Java 的“编译到运行模型”就真正入脑了。面试时，围绕这条主线展开，既体系化又能深入细节，拿分稳健。
