JVM学习

痛定思痛。 2024-02-19 19:27 45阅读 0赞

1.JVM组成：

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JVM是运行在操作系统之上的，它与硬件没有直接的交互。

2.运行环境  
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**1 Class Loader类加载器**

**2 Execution Engine执行引擎负责解释命令，提交操作系统执行。**

**3 Native Interface 本地接口**

**4 Runtime data area 运行数据区**  
1 Class Loader类加载器

负责加载class文件，class文件在文件开头有特定的文件标示，并且ClassLoader只负责class文件的加载，至于它是否可以运行，则由Execution Engine决定。  
2 Native Interface

本地接口的作用是融合不同的编程语言为 Java 所用，它的初衷是融合 C/C++程序，Java 诞生的时候是 C/C++横行的时候，要想立足，必须有调用 C/C++程序，于是就在内存中专门开辟了一块区域处理标记为 native的代码，它的具体做法是 Native Method Stack中登记 native方法，在Execution Engine 执行时加载native libraies。  
3 Method Area 方法区

方法区是被所有线程共享，所有字段和方法字节码，以及一些特殊方法如构造函数，接口代码也在此定义。简单说，所有定义的方法的信息都保存在该区域，此区属于共享区间。 **静态变量+常量+类信息+运行时常量池存在方法区中，实例变量存在堆内存中。**

4 PC Register 程序计数器

每个线程都有一个程序计数器，就是一个指针，指向方法区中的方法字节码（下一个将要执行的指令代码），由执行引擎读取下一条指令，是一个非常小的内存空间，几乎可以忽略不记。  
5 Native Method Stack 本地方法栈

它的具体做法是 Native Method Stack中登记native方法，在Execution Engine 执行时加载native libraies。  
**3.栈管运行，堆管存储**

Stack 栈是什么

栈也叫栈内存，主管Java程序的运行，是在线程创建时创建，它的生命期是跟随线程的生命期，线程结束栈内存也就释放，对于栈来说不存在垃圾回收问题，只要线程一结束该栈就Over，生命周期和线程一致，是线程私有的。**基本类型的变量和对象的引用变量都是在函数的栈内存中分配**。  
  
栈存储什么?

栈帧中主要保存3 类数据：

本地变量（Local Variables）:输入参数和输出参数以及方法内的变量；

栈操作（Operand Stack）:记录出栈、入栈的操作；

栈帧数据（Frame Data）:包括类文件、方法等等。  
  
栈运行原理：

栈中的数据都是以栈帧（Stack Frame）的格式存在，栈帧是一个内存区块，是一个数据集，是一个有关方法(Method)和运行期数据的数据集，当一个方法A被调用时就产生了一个栈帧 F1，并被压入到栈中， A方法又调用了 B方法，于是产生栈帧 F2 也被压入栈， B方法又调用了 C方法，于是产生栈帧 F3 也被压入栈， …… 执行完毕后，先弹出F3栈帧，再弹出F2栈帧，再弹出F1栈帧…… 遵循“先进后出”/“后进先出”原则。FOFI  
  
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图示在一个栈中有两个栈帧： 栈帧 2是最先被调用的方法，先入栈， 然后方法 2 又调用了方法1，栈帧 1处于栈顶的位置， 栈帧 2 处于栈底，执行完毕后，依次弹出栈帧 1和栈帧 2， 线程结束，栈释放。每执行一个方法都会产生一个栈帧，保存到栈(后进先出)的顶部，顶部栈就是当前的方法，该方法执行完毕 后会自动将此栈帧出栈。  
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堆和栈对应：

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方法区（Method Area）和堆一样，是各个线程共享的内存区域，它用于存储虚拟机加载的：类信息+普通常量+静态常量+编译器编译后的代码等等，虽然JVM规范将方法区描述为堆的一个逻辑部分，但它却还有一个别名叫做Non-Heap(非堆)，目的就是要和堆分开。

对于HotSpot虚拟机，很多开发者习惯将方法区称之为“永久代(Parmanent Gen)” ，但严格本质上说两者不同，或者说使用永久代来实现方法区而已，永久代是方法区的一个实现，jdk1.7的版本中，已经将原本放在永久代的字符串常量池移走。

常量池（Constant Pool）是方法区的一部分，Class文件除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息外，还有一项信息就是常量池，这部分内容将在类加载后进入方法区的运行时常量池中存放。  
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