初识JVM-运行时数据区

什么是JVM?

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什么是运行时数据区?

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程序计数器
指向当前线程正在执行的字节码地址或行号。
思考:程序执行完了,不就可以了吗?为什么还要去记录它?
我们知道java执行的最小单位是线程,而线程是CPU去调度的,CPU采用的是时间片策略,并且是抢占式的。例如线程A执行一半挂起了,这时线程B开始执行,执行完之后,线程A又继续去执行。每个线程都有一个程序计数器,这时候,线程A就得从挂起的代码那里接着往下执行,那么线程A就会去自己的程序计数器里取地址,然后继续执行。

虚拟机栈
存储当前线程运行方法所需的数据,指令,返回地址。
栈就会有栈帧,而一个栈帧又分为:局部变量表,操作数栈,动态链接,出口等等,理论上一个方法对应一个栈帧。
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当一个线程执行方法A时,方法A会被压栈,一个方法可能会被压栈很多次,如递归。
1》局部变量表:存储方法里的局部变量的表,一个栈空间采用32位存储,刚好存储一个int类型,如果是double,则需要两块空间。
2》操作数栈:是个栈,使用javap可以查看字节码的执行过程,javap -c -v HelloWorld.class > p.txt
操作数栈,是将方法里的代码压栈和出栈。
3》动态链接:每个栈帧都包含一个指向运行时常量池中该栈帧所属方法的引用,持有这个引用是为了支持方法调用过程中的动态连接。Class文件的常量池中存在有大量的符号引用,字节码中的方法调用指令就以常量池中指向方法的符号引用为参数。这些符号引用,一部分会在类加载阶段或第一次使用的时候转化为直接引用(如final、static域等),称为静态解析,另一部分将在每一次的运行期间转化为直接引用,这部分称为动态连接。
4》出口(方法返回地址):当一个方法被执行后,有两种方式退出该方法:执行引擎遇到了任意一个方法返回的字节码指令或遇到了异常,并且该异常没有在方法体内得到处理。无论采用何种退出方式,在方法退出之后,都需要返回到方法被调用的位置,程序才能继续执行。方法返回时可能需要在栈帧中保存一些信息,用来帮助恢复它的上层方法的执行状态。一般来说,方法正常退出时,调用者的PC计数器的值就可以作为返回地址,栈帧中很可能保存了这个计数器值,而方法异常退出时,返回地址是要通过异常处理器来确定的,栈帧中一般不会保存这部分信息。
方法退出的过程实际上等同于把当前栈帧出栈,因此退出时可能执行的操作有:恢复上层方法的局部变量表和操作数栈,如果有返回值,则把它压入调用者栈帧的操作数栈中,调整PC计数器的值以指向方法调用指令后面的一条指令。

本地方法栈
被native修饰的方法称为本地方法,本地方法入栈出栈的过程。

方法区
存储的是类信息、常量、静态变量、JIT编译时的代码。

Heap(堆)
用于存放对象实例和数组值,所有的线程共享堆空间,也是垃圾回收GC的主要区域。实际上它还能细分为:新生代(Young Generation)、老年代(Old Generation)。对于新生代又分为Eden空间、From Survivor空间、To Survivor空间。
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