JVM执行原理你是否已经get

JVM 运行时的数据区

.java 源代码通过编译成.class 字节码文件，将字节码文件运行在JVM中。接下来一起探讨JVM运行时都有哪些数据区域。先上一张结构图：

线程共享

线程共享：每个线程都能访问这块内存数据，随着虚拟机或者GC而创建和销毁。
由图可知，线程共享分为：方法区和堆内存。

方法区

方法区：用来存储加载类信息，常量，静态变量，编译后的代码等数据。
方法区存放着类的版本，字段，方法，接口和常量池。

堆内存

堆内存：JVM启动时创建，存放对象的实例。垃圾回收器主要就是管理堆内存。如果满了就会出现OOM。细分为：老年代，新生代，（Eden,From Survivor,To Suvivor。

线程独占

线程独占：每个线程都会有它独立的空间，随生命周期而创建和销毁。
由图可知，线程独占分为：虚拟机栈，本地方法栈，程序计数器。

虚拟机栈

虚拟机栈：为虚拟机执行Java方法而准备的
每个线程都在这个空间有一个私有的空间，由多个栈帧组成（Stack Frame）组成
一个线程会执行一个或多个方法，一个方法对应一个栈帧。
栈帧内容包含：局部变量表，操作数栈，动态链接，方法返回地址，附加信息
栈内存默认最大1M，超出则抛出StackOverFlowError。

本地方法栈

本地方法栈：为虚拟机执行Native 本地方法而准备的
虚拟机规范没有规定具体的实现，由不同的虚拟机厂商去实现。
HotSpot虚拟机中虚拟机栈和本地方法栈的实现方式是一样的，同样超出大小以后也会抛出StackOverFlowError。

程序计数器（Program Counter Register）

程序计数器：用来记录当前线程执行字节码的位置，存储的字节码指令地址，如果执行Native方法，则计数器为空。每个线程都在这个空间有一个私有空间，占用内存空间很少。
CPU同一时间，只会执行一条线程中的指令，JVM多线程会轮流切换并分配CPU执行时间的方式，为了线程切换后，需要通过程序计数器来恢复正确的执行位置。

案例一分析

代码示例

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

在文件所在目录执行编译及其反编译命令：

javac Demo1.java
javap -v Demo1.class

得到Demo1对应的指令码：

运行过程分析

1）将主函数中的args放入本地变量表中，程序开始执行：

2）将500 压入操作数栈，再同步到本地变量表中，程序计数器记录代码执行到第3行
3）同样的操作，代码执行到第6行：
4）将x/y的结果放到本地变量表中，代码执行到第10行：


5） 执行完毕，返回结果

案例二分析

代码示例

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);
    }
}

同样执行编译和反编译查看指令码：

javac Demo2.java
javap -v Demo2.class

运行过程分析

1) 初始化变量j

2) 初始化for循环中的变量i：

3） 执行for循环初始化：

4）开始循环：

5）循环结束，返回结果为0：

在程序计数器执行到11行的时候，对于JVM来说，先把j = 0 的值压入到了操作数栈，，而在本地变量表中执行自增，但是操作数栈中还是原来的值。因此得到最后j的值始终是0；