jvm启动cpu和负载高分析

我们知道，java进程在启动的时候经常会看到cpu会跑到百分之一百多，如果同一台机器有很多个java进程在同一时刻启动，每个进程cpu都是百分之一百多。为什么java启动会这么耗费CPU时间呢

原因如下：

　　主要是和jvm加载类文件有关，jvm在启动的时候会装载并连接所有除反射以外的类，而class文件是二进制的文件，需要从磁盘加载到内存然后解析，这种解析是很耗费cpu的，那么class文件越多，cpu耗费就越高，这正好解释了为什么同样输出Hello world，不同程序cpu占用率差别很大。这个推论正好也解释了之前遇到的另外一个线上项目的现象：每次启动后有大约1分钟左右系统的cpu和负载很高，过了1分钟后就恢复正常了

那么java虚拟机都是按需加载类的，那么我的main函数里面完全没有用到任何其它类，为何还是会加载呢？

　　今天针对这个问题继续查阅相关资料，发现原来所谓的“使用”，并不单单指我们通常编码所说看到的new、方法调用，而且还包括“依赖”。

举个简单的例子

package common;
 
import java.util.*;
 
public class CommonTester {
 
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello, world......");
    }
 
    /**
     * 这个函数在main里面并没有调用，但jvm还是会加载ArrayList类，因为CommonTester内依赖了ArrayList类
     * @return
     */
    public List<String> createStringList(){
        return new ArrayList<String>(100);
    }
}

以上这个例子中，CommonTester类在main函数中并没有调用crateStringList方法，但因为CommonTester类依赖ArrayList类，那么在加载CommonTester的时候发现其依赖ArrayList类，就会先加载ArrayList类。

所以，jvm最开始启动的时候肯定是先加载main函数所在的类，但是在加载这个类的时候发现依赖其它类，就会先加载其它类；加载其它类的时候也是这样处理，就像一个链式反应一样，所以基本上除了反射的类外，大部分类在jvm启动后，运行main函数前就已经加载完毕了。

为了验证这个推论，重新做了验证：

1）main函数所在的类注释所有其它代码，只保留main函数里面的打印语句

      验证结果：cpu占用和自己写的简单的hello world程序一样，占用率大约1%左右

2）main函数所在的类注释所有其它代码，但保留import语句和main函数里面的打印语句

     验证结果：和上面的一样，这个也很好理解，只保留import语句，因为这些语句并没有用，编译的时候这些语句都被优化掉了

jvm加载类的时候是多线程还是单线程 ？

　　验证这个问题流程如下

　　　　1）使用java -verbose启动程序，这样程序运行时就会打印加载的类

　　　　2）使用strace跟踪，就可以知道哪些线程加载了类

　　　　具体的命令为：strace -T -f -q -s 1024 -o strace.txt java -verbose .............（省略号代表具体的程序运行相关参数）
　　通过查看strace输出的结果，发现如下现象：

　　　　1）多个线程都会去加载类

　　　　2）同一线程需要用到的类如果还没有加载，则自己会去加载，不会再委托给其它线程加载

所以结论是jvm是通过多线程去加载类