Java虚拟机原理 _Java虚拟机原理

文章目录

代码的大体执行过程
代码在JVM里面的详细执行过程
类加载器详解
运行时数据区详解

先来看下面这一段代码：

文章插图

代码的大体执行过程
JDK、JRE、JVM的区别和联系；
代码的大体执行过程如下：

文章插图

从.JAVA源文件编译生成.class字节码文件的过程如下：

文章插图

代码在JVM里面的详细执行过程
在JVM内部就这个样子的：

文章插图

然后，先说说类装载子系统：

文章插图

然后是运行时数据区（内存模型）的：

文章插图

最后是执行引擎：

文章插图

类加载器详解
class文件的加载过程详细的可以看我的另一篇博客，类加载器；
补充的一点是：
虚拟机规范中明确了在5中情况下会对类进行加载：
创建对象实例：new 对象的时候，会对类进行初始化（前提是这个类没有被初始化）；
通过class文件反射创建对象；
调用类的静态属性或静态属性赋值；
调用类中的静态方法；
初始化一个类的子类的时候，在使用子类的时候，先初始化父类；
Java虚拟机启动时被标记为启动类的的类，比如main所在的类；
不会被加载的情况：
在同一个虚拟机中，一个类只能被加载一次，如果已经被初始化的一个类不会再被加载；
在编译时，能确定下来的静态变量，不会对类进行初始化；
【Java虚拟机原理】运行时数据区详解
从上面的运行时数据区（内存模型）的模型图我们可以看到，堆和方法区是线程之间共享的（会发生并发安全的地方），而虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器是线程私有的（也就是每个线程都已自己的虚拟机栈、本地方法栈和程序计数器），下面是关于内存模型中各个部分的介绍：
程序计数器（线程私有）：就是一个指针，指向方法区中的方法字节码（用来存储下一条指令的地址，也就是马上要执行的指令的地址），有执行引擎读取下一条指令，是一个非常小的空间，几乎可以忽略不计；
方法区（线程共享）：类的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，静态变量+常量+类信息（构造方法/接口定义）+运行时常量池都存在方法区中；
虚拟机栈（线程私有）：Java线程执行方法的内存模型，一个线程对应一个栈，每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧（用于存储局部变量表，操作数栈，动态链接，方法出口等信息），不存在垃圾回收等问题，只要线程一结束就释放，生命周期和线程一致；
本地方法栈（线程私有）：就是存放哪些native方法的；
堆（线程共享）：很大的一块空间，用于存放对象实例，垃圾回收主要发生的地方；
栈帧中的组成部分介绍：
局部变量表：可以这么理解，局部变量表里面存放的是一个一个的小容器，用来存放数据的，比如我们开头那段代码中的a = 1, b = 2,在虚拟机里面不可能真给你弄出一个a、b来存放1和2，于是就用局部变量表中的这些小容器来存放，比如容器1存放1，容器2存放2，容器3存放他们的计算结果300……，当然，除了能存放基本的数据类型以外，还可以存放引用类型的对象指针；
操作数栈：每次要进行操作时（相加、相减、乘除等等），先把相关的数都放到操作数栈里面，让后继续相关的操作，并将操作的结果放到局部变量表中去；
动态链接：比如上面那个main方法运行到第二行就要进入到add()方法中去了，就是在运行的时候将符号引用转化为直接引用；
方法出口：比如上面的代码，add()方法运行完之后，还要将结果返回给main方法的，这个主要指的是return一类的；