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学习Java虚拟机没用? 听听当事人是怎么说的!

如果你想一直生活在软件开发的表层, 那肯定是没有问题的, 如果你想像Neo那样,把这个世界看个清清楚楚,明明白白,真真切切, 就需要修炼一下内力,做为Java程序员,理解Java虚拟机就是那个扎马步的基本功。

作者:刘欣|2017-05-16 17:21

开发者大赛路演 | 12月16日,技术创新,北京不见不散


我是大名鼎鼎的Java 虚拟机, 据说这个星球上每天有900多万程序员和我打交道,这真是一个惊人的数字。 这900多万人中不少人对我的技术内幕非常感兴趣, 有事儿没事儿都要把我“大卸八块”, 深入了解一下。甚至还有人从我的出生地--源代码--开始看起,弄得人家连一点隐私都没有了。

当然也有很多人对我的运行机理爱理不理, 理由很简单: Java虚拟机相关的事情只有在面试时才会问道,背诵一下那些垃圾回收算法,应付过去就可以了!

真的是这样吗? 面试官为什么喜欢问JVM原理? 难道他们没什么可问的了? 或者是只是为了展示他们的卓尔不群? 高人一等?压你一头?

我想都不是, 请注意一下我的名字: Java虚拟机, 我是一个虚拟机啊!

虽然不是像VMWare, VirtualBox那样可以完全虚拟出一个包括内存,硬盘,CPU的硬件计算机出来, 我至少也是个Soft CPU啊, 有自己的指令集,有自己独有的可执行文件格式, 有自己独特的基于栈而不是寄存器的执行方式,还有那久经考验的垃圾回收机制......

作为一个口口声声说热爱编程,立志有写出伟大软件来改变世界的程序员, 少年, 难道你竟然对这么有趣的东西视而不见?

对软件技术的好奇心是你最终成为伟大程序员的第一驱动力, 如果你对技术不愿意深究, 不愿意了解背后的原理,如果你不愿意像一个调皮捣蛋的熊孩子那样把一个玩具变成零件,然后再组装起来(嗯, 实际上永远都组装不起来了) , 我真的怀疑你在这个行业能呆多久,走多远。

我刚才提到了有趣, 那真的有用吗?

表面上看是没有用处的,至少短期看来是没有用处的, 你写程序,运行程序,然后吃饭,睡觉。

管你什么基于栈的虚拟机,什么方法区,堆, 垃圾回收, 生活很美好,世界也很大, 我想去看看, 不要用这些烦心事来烦我。

如果你想一直生活在软件开发的表层, 那肯定是没有问题的, 如果你想像Neo那样,把这个世界看个清清楚楚,明明白白,真真切切, 就需要修炼一下内力, 做为Java 程序员, 理解Java虚拟机就是那个扎马步的基本功。

举个例子, 理解Class 文件格式, 就能理解ASM是怎么在运行时“艰难的”动态生成字节码的, 然后就会知道CGLib是怎么改善它, 让它容易使用的。 而CGLib可是Spring AOP赖以生存的一大基础啊。 这一路走来,是不是对AOP的理解更加透彻了?

你脑海中甚至能想象出来字节码怎么被动态的创建,被Classloader 加载, 形成新的Class, 然后对你的业务类进行拦截的过程。

看透世界的感觉不要太爽, 如果你非要说我会用Spring 的AOP就行了, 那我也没办法, 人各有志嘛。

扩展一下, 现在我的家中上入住了不少动态语言, Jython, JRuby , Clojure , Scala 等等, 他们可都需要动态的生成字节码来运行啊(码农翻身备注: Scala 也可以直接编译成class 文件), 你看看理解了Class 文件格式得有多大的好处。

还有啊, 理解了一些重要的字节码指令以后,你就会知道所谓的面向对象, 尤其是你写的那些个漂亮的OO代码, 在我这里已经“退化”成函数调用了, 不知道你会不会沮丧, 但是没有办法, 咱们计算机的本质就是这样,顺序,循环,分支, 函数调用。 作为补偿, 我会让你了解多态的秘密, 这可是很多面向对象语言的基础。

说到函数调用, 你写的Java程序在运行时会形成的栈帧, 这可真是一个超级重要的概念, 不仅在我这里有,物理CPU和内存在运行本地代码的时候也有,虽然我和他们的结构不同, 但都是为了完成一个目的: 表达一个函数在运行时的结构。

了解了这个家伙, 你就知道函数在机器级是怎么调用的, 参数是怎么传递的, 递归是怎么回事, 尾递归是怎么回事(我竟然不支持!) 。 也许你会跑去看看汇编, 去看看缓冲区溢出攻击, 各种知识点开始连接,形成一张大网,这种感觉是极爽的。

这样的例子我还可以举出很多,但是估计很多人已经不耐烦了,就此打住。

你们人类说计算机是门科学, 但是科学的成分在哪里呢? 在我看来更像一门工程或者技术, 核心的基础概念真的不多, 花点功夫把他们掌握了,受益终生。

前些天我偷偷地阅读了你们的小说《天龙八部》, 里边的扫地僧可真是厉害, 轻轻松松就把慕容博和萧远山两位绝顶高手制得服服帖帖,老老实实, 这说明的什么问题? 内功的修炼真是很重要啊。

【本文为51CTO专栏作者“刘欣”的原创稿件,转载请通过作者微信公众号coderising获取授权】

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