Java中类在Jvm中的表示

本文深入解析Java类在JVM中的表示方式,介绍OOP-Klass模型,阐述Java对象实例与C++类的映射关系,以及JVM如何通过元数据指针访问对象实例的方法。

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一般学习java都了解,java是一门高级语言,是一门面向对象的语言。而jvm(java virtual machine,java虚拟机)是java程序运行的基础。一般可以将jvm理解为通过C、C++实现相关底层系统调用。需要明确,无论哪种语言,最终执行都是调用底层系统命令来执行相关的程序。那么,java类在jvm虚拟机中是如何表示的呢?
了解C++的同学应该知道,C++中也是类似和Java中类的表现形式,那么是否可以将Java中的类直接映射成C++中的类,来达到Java中的类映射到Jvm中呢 ?
在Jvm中采用的是OOP-Klass模型来表示Java类。其中OOP(Ordinary Object Pointer,普通对象指针)表示的Java类或者说Java对象的实例信息,而Klass用来描述对象实例的目标类型(即是什么类),Klass代表的是Java类对应JVM中的表示,也可以理解为Java类对应的C++类。
在Java中每创建一个对象实例,会对应的创建一个OOP实例,如instanceOopDesc.
每当创建一个对象实例,在内存中的布局形式类似这种格式:
对象实例在内存中布局
这样,当对象实例化在内存分配并初始化后,可以发现此时对象的实例持有了元数据指针,而这个元数据指针就是指向了方法区(或者说所谓的永久代或元数据区)。
这样当在栈中需要访问对象实例的方法时,通过栈帧中的对象实例指针,访问对象实例中的instanceOopDesc模块,通过instanceOopDesc中的元数据指针访问方法区中的Klass对象,从而获取到方法的信息,继而进行后续方法的调用。
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