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.gitignore

@@ -22,4 +22,11 @@
 # virtual machine crash logs, see http://www.java.com/en/download/help/error_hotspot.xml
 hs_err_pid*
 *.iml
-*.idea/
+*.idea/
+
+out/
+classes/
+target/
+build/
+
+.DS_Store

01jvm/AnalysisForList.java

@@ -0,0 +1,24 @@
+public class AnalysisForList {
+
+    private int[] array = new int[] {1,2,3};
+
+    public void testFor() {
+        for (int i : array) {
+            System.out.println(i);
+        }
+    }
+
+    public void testForIndex() {
+        for (int i=0;i<array.length;i++) {
+            System.out.println(array[i]);
+        }
+    }
+
+    public void testForIndex01() {
+        int len = array.length;
+        for (int i=0;i<len;i++) {
+            System.out.println(array[i]);
+        }
+    }
+
+}

01jvm/HelloByteCode.java

@@ -0,0 +1,7 @@
+public class HelloByteCode {
+
+    public static void main(String[] args) {
+        System.out.println(new HelloByteCode());
+    }
+
+}

01jvm/HelloNum.java

@@ -0,0 +1,17 @@
+public class HelloNum {
+    public static void main(String[] args) {
+        int num1 = 1;       // 字面量1;
+        double num2 = 2.0D; // 大小写的D都可以
+        long num3 = 3L;     // 大小写的L都可以, 加L是好习惯;
+        byte num4 = 4;      // 可以直接赋予 [-128, 127] 范围内的字面量;
+        if ("".length() < 10) {
+            // 错误用法: num2 + num3 = 2.03
+            System.out.println("错误用法: num2 + num3 = " + num2 + num3);
+        }
+        for (int i = 0; i < num1; i++) {
+            // 四则运算: num1 * num4 = 4
+            System.out.print("四则运算: num1 * num4 = ");
+            System.out.println(num1 * num4);
+        }
+    }
+}

01jvm/JvmClassLoaderPrintPath.java

@@ -0,0 +1,62 @@
+import java.lang.reflect.Field;
+import java.net.URL;
+import java.net.URLClassLoader;
+import java.util.List;
+
+public class JvmClassLoaderPrintPath {
+
+    public static void main(String[] args) {
+
+        // 启动类加载器
+        URL[] urls = sun.misc.Launcher.getBootstrapClassPath().getURLs();
+        System.out.println("启动类加载器");
+        for (URL url : urls) {
+            System.out.println(" ===> " + url.toExternalForm());
+        }
+
+        // 扩展类加载器
+        printClassloader("扩展类加载器",JvmClassLoaderPrintPath.class.getClassLoader().getParent());
+
+        // 应用类加载器
+        printClassloader("应用类加载器",JvmClassLoaderPrintPath.class.getClassLoader());
+
+    }
+
+    private static void printClassloader(String name, ClassLoader classLoader) {
+        System.out.println();
+        if (null != classLoader) {
+            System.out.println(name + " Classloader -> " + classLoader.toString());
+            printURLForClassloader(classLoader);
+        } else {
+            System.out.println(name + " Classloader -> null");
+        }
+    }
+
+    private static void printURLForClassloader(ClassLoader classLoader) {
+        Object ucp = insightField(classLoader,"ucp");
+        Object path = insightField(ucp,"path");
+        List paths = (List) path;
+        for (Object p : paths) {
+            System.out.println(" ===> " + p.toString());
+        }
+    }
+
+    private static Object insightField(Object obj, String fName) {
+        Field f = null;
+        try {
+            if (obj instanceof URLClassLoader) {
+                f = URLClassLoader.class.getDeclaredField(fName);
+            } else {
+                f = obj.getClass().getDeclaredField(fName);
+            }
+            f.setAccessible(true);
+            return f.get(obj);
+        }
+        catch (Exception ex) {
+            ex.printStackTrace();
+        }
+        return null;
+    }
+
+
+}

01jvm/README.md

@@ -0,0 +1,149 @@
+# 第1周作业
+
+
+参见 我的教室 -> 本周作业
+
+## 作业内容
+
+
+> Week01 作业题目：
+
+1.（必做）自己写一个简单的 HelloNum.java，里面需要涉及基本类型，四则运行，if 和 for，然后自己分析一下对应的字节码，有问题群里讨论。
+
+2.（必做）自定义一个 Classloader，加载一个 Hello.xlass 文件，执行 hello 方法，此文件内容是一个 Hello.class 文件所有字节（x=255-x）处理后的文件。文件群里提供。
+
+3.（必做）画一张图，展示 Xmx、Xms、Xmn、Meta、DirectMemory、Xss 这些内存参数的关系。
+
+4.（选做）检查一下自己维护的业务系统的 JVM 参数配置，用 jstat 和 jstack、jmap 查看一下详情，并且自己独立分析一下大概情况，思考有没有不合理的地方，如何改进。
+
+注意：如果没有线上系统，可以自己 run 一个 web/java 项目。
+
+5.（选做）本机使用 G1 GC 启动一个程序，仿照课上案例分析一下 JVM 情况。
+
+
+
+## 操作步骤
+
+
+### 作业1（必做）
+
+1. 编写代码, 根据自己的意愿随意编写, 可参考: [HelloNum.java](./HelloNum.java)
+2. 编译代码, 执行命令： `javac -g HelloNum.java`
+3. 查看反编译的代码。
+  - 3.1 可以安装并使用idea的jclasslib插件, 选中 [HelloNum.java](./HelloNum.java) 文件, 选择 `View --> Show Bytecode With jclasslib` 即可。
+  - 3.2 或者直接通过命令行工具 javap, 执行命令: `javap -c -v -p -l HelloNum.class`
+4. 分析相关的字节码。【此步骤需要各位同学自己进行分析】
+
+
+### 作业2（必做）
+
+1. 打开 Spring 官网: https://spring.io/
+2. 找到 Projects --> Spring Initializr:  https://start.spring.io/
+3. 填写项目信息, 生成 maven 项目; 下载并解压。
+4. Idea或者Eclipse从已有的Source导入Maven项目。
+5. 从课件资料中找到资源 Hello.xlass 文件并复制到 src/main/resources 目录。
+6. 编写代码，实现 findClass 方法，以及对应的解码方法
+7. 编写main方法，调用 loadClass 方法；
+8. 创建实例，以及调用方法
+9. 执行.
+
+具体代码可参考: [XlassLoader.java](./XlassLoader.java)
+
+
+### 作业3（必做）
+
+对应的图片需要各位同学自己绘制，可以部分参考PPT课件。
+
+提示:
+
+- Xms 设置堆内存的初始值
+- Xmx 设置堆内存的最大值
+- Xmn 设置堆内存中的年轻代的最大值
+- Meta 区不属于堆内存, 归属为非堆
+- DirectMemory 直接内存, 属于 JVM 内存中开辟出来的本地内存空间。
+- Xss设置的是单个线程栈的最大空间;
+
+JVM进程空间中的内存一般来说包括以下这些部分:
+
+- 堆内存(Xms ~ Xmx) = 年轻代(~Xmn) + 老年代
+- 非堆 = Meta + CodeCache + ...
+- Native内存 = 直接内存 + Native + ...
+- 栈内存 = n * Xss
+
+另外，注意区分规范与实现的区别, 需要根据具体实现以及版本, 才能确定。 一般来说，我们的目的是为了排查故障和诊断问题，大致弄清楚这些参数和空间的关系即可。 具体设置时还需要留一些冗余量。
+
+
+### 4.（选做）
+
+这个是具体案例分析, 请各位同学自己分析。
+
+比如我们一个生产系统应用的启动参数为:
+
+```
+JAVA_OPTS=-Xmx200g -Xms200g -XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseZGC -XX:ZCollectionInterval=30 -XX:ZAllocationSpikeTolerance=5 -XX:ReservedCodeCacheSize=2g -XX:InitialCodeCacheSize=2g -XX:ConcGCThreads=8 -XX:ParallelGCThreads=16
+```
+
+另一个系统的启动参数为:
+
+```
+JAVA_OPTS=-Xmx4g -Xms4g -XX:+UseG1GC -XX:MaxGCPauseMillis=50
+```
+
+具体如何设置, 需要考虑的因素包括:
+
+- 系统容量: 业务规模, 并发, 成本预算; 需要兼顾性能与成本;
+- 延迟要求: 最坏情况下能接受多少时间的延迟尖刺。
+- 吞吐量:  根据业务特征来确定, 比如, 网关, 大数据底层平台, 批处理作业系统, 在线实时应用, 他们最重要的需求不一样。
+- 系统架构: 比如拆分为小内存更多节点, 还是大内存少量节点。
+- 其他...
+
+
+### 5.（选做）
+
+例如使用以下命令:
+
+```
+# 编译
+javac -g GCLogAnalysis.java
+# JDK8 启动程序
+java -Xmx2g -Xms2g -XX:+UseG1GC -verbose:gc -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+PrintGCDetails -Xloggc:gc.log  GCLogAnalysis
+```
+
+尝试使用课程中介绍的各种工具JDK命令行和图形工具来进行分析。
+
+其中 [GCLogAnalysis.java](./GCLogAnalysis.java) 文件也可以从课件资料zip中找到.
+
+## 几个命令用法
+### 1、十六进制方式查看文件
+`hexdump -C Hello.class` 
+输出：`00000000  ca fe ba be 00 00 00 34  00 1c 0a 00 06 00 0e 09`
+
+可以看到magic number： `cafe babe`，
+以及`00 00 00 34`，十六进制34=十进制3*16+4=52，这是jdk8，如果是jdk11则是55，十六进制37.
+
+### 2、Base64方式编码文件
+`base64 Hello.class`
+### 3、显示JVM默认参数
+```
+java -XX:+PrintFlagsFinal -version 
+
+java -XX:+PrintFlagsFinal -version | grep -F " Use" | grep -F "GC "
+
+java -XX:+PrintFlagsFinal -version | grep MaxNewSize
+
+```
+
+### 4、切换不同jdk
+```
+jenv shell 1.8
+jenv shell 11
+```
+显示所有jdk
+```
+jenv versions
+```
+
+## 更多资料
+
+更多中英文的技术文章和参考资料: <https://github.com/cncounter/translation>
+

01jvm/TestAddUrl.java

@@ -0,0 +1,22 @@
+
+import java.io.File;
+import java.lang.reflect.Method;
+import java.net.URL;
+import java.net.URLClassLoader;
+
+public class TestAddUrl {
+
+    public static void main(String[] args) throws Exception {
+        URLClassLoader classLoader = (URLClassLoader) TestAddUrl.class.getClassLoader();
+        String dir = "./lib";
+        Method method = URLClassLoader.class.getDeclaredMethod("addURL", URL.class);
+        method.setAccessible(true);
+        method.invoke(classLoader, new File(dir).getAbsoluteFile().toURL());
+
+        Class klass = Class.forName("HelloKimmking",true, classLoader);
+        Object obj = klass.newInstance();
+        Method hello = klass.getDeclaredMethod("hello");
+        hello.invoke(obj);
+    }
+
+}

01jvm/XlassLoader.java

@@ -0,0 +1,75 @@
+import java.io.Closeable;
+import java.io.IOException;
+import java.io.InputStream;
+import java.lang.reflect.Method;
+
+/*
+ 第一周作业:
+ 2.（必做）自定义一个 Classloader，加载一个 lib.Hello.xlass 文件，执行 hello 方法，此文件内容是一个 lib.Hello.class 文件所有字节（x=255-x）处理后的文件。文件群里提供。
+ */
+public class XlassLoader extends ClassLoader {
+
+    public static void main(String[] args) throws Exception {
+        // 相关参数
+        final String packageName = "lib";
+        final String className = "Hello";
+        final String methodName = "hello";
+        // 创建类加载器
+        ClassLoader classLoader = new XlassLoader();
+        // 加载相应的类
+        Class<?> clazz = classLoader.loadClass(packageName + "." + className);
+        // 看看里面有些什么方法
+        for (Method m : clazz.getDeclaredMethods()) {
+            System.out.println(clazz.getSimpleName() + "." + m.getName());
+        }
+        // 创建对象
+        Object instance = clazz.getDeclaredConstructor().newInstance();
+        // 调用实例方法
+        Method method = clazz.getMethod(methodName);
+        method.invoke(instance);
+    }
+
+    @Override
+    protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
+        // 如果支持包名, 则需要进行路径转换
+        String resourcePath = name.replace(".", "/");
+        // 文件后缀
+        final String suffix = ".xlass";
+        // 获取输入流
+        InputStream inputStream = this.getClass().getClassLoader().getResourceAsStream(resourcePath + suffix);
+        try {
+            // 读取数据
+            int length = inputStream.available();
+            byte[] byteArray = new byte[length];
+            inputStream.read(byteArray);
+            // 转换
+            byte[] classBytes = decode(byteArray);
+            // 通知底层定义这个类
+            return defineClass(name, classBytes, 0, classBytes.length);
+        } catch (IOException e) {
+            throw new ClassNotFoundException(name, e);
+        } finally {
+            close(inputStream);
+        }
+    }
+
+    // 解码
+    private static byte[] decode(byte[] byteArray) {
+        byte[] targetArray = new byte[byteArray.length];
+        for (int i = 0; i < byteArray.length; i++) {
+            targetArray[i] = (byte) (255 - byteArray[i]);
+        }
+        return targetArray;
+    }
+
+    // 关闭
+    private static void close(Closeable res) {
+        if (null != res) {
+            try {
+                res.close();
+            } catch (IOException e) {
+                e.printStackTrace();
+            }
+        }
+    }
+}

01jvm/jvm/HelloClassLoader.java

@@ -0,0 +1,22 @@
+package jvm;
+
+import java.util.Base64;
+
+public class HelloClassLoader extends ClassLoader {
+
+    public static void main(String[] args) throws Exception {
+
+        new HelloClassLoader().findClass("lib.Hello").newInstance();
+    }
+
+    @Override
+    protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
+        String helloBase64 = "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";
+        byte[] bytes = decode(helloBase64);
+        return defineClass(name,bytes,0,bytes.length);
+    }
+
+    public byte[] decode(String base64) {
+        return Base64.getDecoder().decode(base64);
+    }
+}