JVM執行原理你是否已經get

JVM 運行時的數據區

.java 源代碼通過編譯成.class 字節碼文件，將字節碼文件運行在JVM中。接下來一起探討JVM運行時都有哪些數據區域。先上一張結構圖：

線程共享

線程共享：每個線程都能訪問這塊內存數據，隨着虛擬機或者GC而創建和銷燬。
由圖可知，線程共享分爲：方法區和堆內存。

方法區

方法區：用來存儲加載類信息，常量，靜態變量，編譯後的代碼等數據。
方法區存放着類的版本，字段，方法，接口和常量池。

堆內存

堆內存：JVM啓動時創建，存放對象的實例。垃圾回收器主要就是管理堆內存。如果滿了就會出現OOM。細分爲：老年代，新生代，（Eden,From Survivor,To Suvivor。

線程獨佔

線程獨佔：每個線程都會有它獨立的空間，隨生命週期而創建和銷燬。
由圖可知，線程獨佔分爲：虛擬機棧，本地方法棧，程序計數器。

虛擬機棧

虛擬機棧：爲虛擬機執行Java方法而準備的
每個線程都在這個空間有一個私有的空間，由多個棧幀組成（Stack Frame）組成
一個線程會執行一個或多個方法，一個方法對應一個棧幀。
棧幀內容包含：局部變量表，操作數棧，動態鏈接，方法返回地址，附加信息
棧內存默認最大1M，超出則拋出StackOverFlowError。

本地方法棧

本地方法棧：爲虛擬機執行Native 本地方法而準備的
虛擬機規範沒有規定具體的實現，由不同的虛擬機廠商去實現。
HotSpot虛擬機中虛擬機棧和本地方法棧的實現方式是一樣的，同樣超出大小以後也會拋出StackOverFlowError。

程序計數器（Program Counter Register）

程序計數器：用來記錄當前線程執行字節碼的位置，存儲的字節碼指令地址，如果執行Native方法，則計數器爲空。每個線程都在這個空間有一個私有空間，佔用內存空間很少。
CPU同一時間，只會執行一條線程中的指令，JVM多線程會輪流切換並分配CPU執行時間的方式，爲了線程切換後，需要通過程序計數器來恢復正確的執行位置。

案例一分析

代碼示例

public class Demo1 {
    public static void main(String[] args) {
        int x = 500;
        int y = 100;
        int z = x / y;
        System.out.println(z);
    }
}

在文件所在目錄執行編譯及其反編譯命令：

javac Demo1.java
javap -v Demo1.class

得到Demo1對應的指令碼：

運行過程分析

1）將主函數中的args放入本地變量表中，程序開始執行：

2）將500 壓入操作數棧，再同步到本地變量表中，程序計數器記錄代碼執行到第3行
3）同樣的操作，代碼執行到第6行：
4）將x/y的結果放到本地變量表中，代碼執行到第10行：


5） 執行完畢，返回結果

案例二分析

代碼示例

public class Demo2 {
    public static void main(String[] args) {
        int j = 0;
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            j = j++;
        }

        System.out.println(j);
    }
}

同樣執行編譯和反編譯查看指令碼：

javac Demo2.java
javap -v Demo2.class

運行過程分析

1) 初始化變量j

2) 初始化for循環中的變量i：

3） 執行for循環初始化：

4）開始循環：

5）循環結束，返回結果爲0：

在程序計數器執行到11行的時候，對於JVM來說，先把j = 0 的值壓入到了操作數棧，，而在本地變量表中執行自增，但是操作數棧中還是原來的值。因此得到最後j的值始終是0；