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在這篇文章中：

• 概述

• jvm啟動(dòng)流程分析

• 配置JVM裝載環(huán)境

• 虛擬機(jī)參數(shù)解析

• 設(shè)置線程棧大小

• 執(zhí)行main方法

概述

當(dāng)我們寫一個(gè)Java類，并重寫Main方法，程序就能運(yùn)行起來(lái)。main方法的背后，程序?yàn)槭裁茨苓\(yùn)行，jvm究竟做了什么處理？要理解這些，就需要了解jvm的設(shè)計(jì)原理以及啟動(dòng)的流程。

虛擬機(jī)的啟動(dòng)入口位于share/tools/launcher/java.c的main方法，整個(gè)流程分為如下幾個(gè)步驟： 1、配置JVM裝載環(huán)境 2、解析虛擬機(jī)參數(shù) 3、設(shè)置線程棧大小 4、執(zhí)行Java main方法

jvm啟動(dòng)流程分析

配置JVM裝載環(huán)境

Java代碼執(zhí)行時(shí)需要一個(gè)JVM環(huán)境，JVM環(huán)境的創(chuàng)建包括兩部分：JVM.dll文件的查找和裝載。

JVM.dll文件查找

我們來(lái)看一段Jre通過(guò)環(huán)境的路徑和系統(tǒng)版本尋找jvm.cfg文件的代碼。

說(shuō)明： 1、GetJREPath()查找當(dāng)前JRE環(huán)境的所在路徑； 2、ReadKnownVms()讀取JRE路徑\lib\ARCH(CPU構(gòu)架)\JVM.cfg文件，其中ARCH(CPU構(gòu)架)通過(guò)GetArch方法獲取，在window下有三種情況：amd64、ia64和i386； 3、CheckJvmType確定當(dāng)前JVM類型，先判斷是否通過(guò)-J、-XXaltjvm=或-J-XXaltjvm=參數(shù)指定，如果沒(méi)有，則讀取JVM.cfg文件中配置的第一個(gè)類型； 4、GetJVMPath根據(jù)上一步確定的JVM類型，找到對(duì)應(yīng)的JVM.dll文件；

JVM.dll文件的裝載

調(diào)用JVM.dll文件中定義的函數(shù)初始化虛擬機(jī)中的函數(shù)。

JVM.dll文件的裝載：

1、LoadLibrary方法裝載JVM.dll動(dòng)態(tài)連接庫(kù)； 2、把JVM.dll文件中定義的函數(shù)JNI_CreateJavaVM和JNI_GetDefaultJavaVMInitArgs綁定到InvocationFunctions變量的CreateJavaVM和GetDefaultJavaVMInitArgs函數(shù)指針變量上；

虛擬機(jī)參數(shù)解析

裝載完JVM環(huán)境之后，需要對(duì)啟動(dòng)參數(shù)進(jìn)行解析，其實(shí)在裝載JVM環(huán)境的過(guò)程中已經(jīng)解析了部分參數(shù)，該過(guò)程通過(guò)ParseArguments方法實(shí)現(xiàn)，并調(diào)用AddOption方法將解析完成的參數(shù)保存到JavaVMOption中，JavaVMOption結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)如下：

AddOption代碼:

AddOption核心就是對(duì)-Xss參數(shù)進(jìn)行特殊處理，并設(shè)置threadStackSize，因?yàn)閰?shù)格式比較特殊，其它是key/value鍵值對(duì)，它是-Xss512的格式。后續(xù)Arguments類會(huì)對(duì)JavaVMOption數(shù)據(jù)進(jìn)行再次處理，并驗(yàn)證參數(shù)的合理性。

參數(shù)處理

Arguments::parse_each_vm_init_arg方法負(fù)責(zé)處理經(jīng)過(guò)解析過(guò)的JavaVMOption數(shù)據(jù)，部分實(shí)現(xiàn)如下：

這里列出了JavaVMOption三個(gè)常用的參數(shù)： 1、-Xmn：設(shè)置新生代的大小NewSize和MaxNewSize； 2、-Xms：設(shè)置堆的初始值InitialHeapSize，也是堆的最小值； 3、-Xmx：設(shè)置堆的最大值MaxHeapSize；

參數(shù)驗(yàn)證

Arguments::check_gc_consistency方法負(fù)責(zé)驗(yàn)證虛擬機(jī)啟動(dòng)參數(shù)中配置GC的合理性，實(shí)現(xiàn)如下：

1、如果參數(shù)為-XX:+UseSerialGC -XX:+UseParallelGC，由于UseSerialGC和UseParallelGC不能兼容，JVM啟動(dòng)時(shí)會(huì)拋出錯(cuò)誤信息； 2、如果參數(shù)為-XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC，其中UseConcMarkSweepGC和UseParNewGC可以兼容，JVM可以正常啟動(dòng)；

設(shè)置線程棧大小

如果啟動(dòng)參數(shù)未設(shè)置-Xss，即threadStackSize為0，則調(diào)用InvocationFunctions的GetDefaultJavaVMInitArgs方法獲取JavaVM的初始化參數(shù)，即調(diào)用JVM.dll函數(shù)JNI_GetDefaultJavaVMInitArgs，定義在share\vm\prims\jni.cpp，實(shí)現(xiàn)如下：

ThreadStackSize定義在globals.hpp中，根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)類型，加載對(duì)應(yīng)的配置文件，所以在不同的系統(tǒng)中，ThreadStackSize的默認(rèn)值也不同。

執(zhí)行main方法

線程棧大小確定后，通過(guò)ContinueInNewThread方法創(chuàng)建新線程，并執(zhí)行JavaMain函數(shù)，JavaMain函數(shù)的大概流程如下：

1、新建JVM實(shí)例

InitializeJVM方法調(diào)用InvocationFunctions的CreateJavaVM方法，即調(diào)用JVM.dll函數(shù)JNI_CreateJavaVM，新建一個(gè)JVM實(shí)例，該過(guò)程比較復(fù)雜，會(huì)在后續(xù)文章進(jìn)行分析。

2、加載主類的class

Java運(yùn)行方式有兩種：jar方式和class方式。

jar方式：

1、調(diào)用GetMainClassName方法找到META-INF/MANIFEST.MF文件指定的Main-Class的主類名； 2、調(diào)用LoadClass方法加載主類的class文件；

class方式：

1、調(diào)用NewPlatformString方法創(chuàng)建類名的String對(duì)象； 2、調(diào)用LoadClass方法加載主類的class文件；

3，查找main方法

通過(guò)GetStaticMethodID方法查找指定方法名的靜態(tài)方法，實(shí)現(xiàn)如下：

最終調(diào)用JVM.dll函數(shù)jni_GetStaticMethodID實(shí)現(xiàn)。

其中g(shù)et_method_id方法根據(jù)類文件對(duì)應(yīng)的instanceKlass對(duì)象查找指定方法。

4、執(zhí)行main方法

1、重新創(chuàng)建參數(shù)數(shù)組； 2、其中mainID是main方法的入口地址，CallStaticVoidMethod方法最終調(diào)用JVM.dll中的jni_CallStaticVoidMethodV函數(shù)。

最終通過(guò)JavaCalls::call執(zhí)行main方法，到此Jvm調(diào)用main方法啟動(dòng)類的完整流程就講完了。