001. 深入JVM学习—Java运行流程

1. Java运行流程图

2. Java运行时数据区

3. Java虚拟机栈

1. 栈内存是线程私有的，其生命周期和线程相同；

2. 虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型：执行一个方法时会产生一个栈帧随后将其保存到栈（先进后出）的顶部，方法执行完毕后会自动将此栈帧进行出栈。顶部的栈帧就表示的是当前的方法；

   • 如果请求的栈的深度过大，虚拟机可能会抛出*Error异常，
   • 如果虚拟机的实现中允许虚拟机栈动态扩展，当内存不足以扩展栈的时候，会抛出OutOfMemoryError异常。

3. 图介绍

   

4. 栈帧主要组成成分

   • 局部变量表（Local Variables）：方法的局部变量或形参，其以变量曹槽（solt）为最小单位，只允许保存32位长度的变量，如果超过32位则会开辟两个连续的solt（64位长度，long和double）；
   • 操作数栈（Operand Stack）：表达式计算在栈中完成；
   • 指向当前方法所属的类的运行时常量池的引用（Reference to runtime constant pool）：引用其他类的常量或者使用String池中的字符串；
   • 方法返回地址（Return Address）：方法执行后需要返回调用此方法的位置，所以需要在栈帧中保存方法返回地址。

4. Java内存管理

1. JVM中的运行时数据区包括：

   • 程序计数器（Program Counter Register）
   • Java栈（Stack）
   • 本地方法栈（Native Method Stack）
   • 方法区（Method Area）
   • 堆（Heap）

2. 栈是运行时的单位，而堆是存储的单位。

   • 栈因为是运行单位，里面存储的信息都跟当前线程（或程序）相关的信息。包括局部变量、程序运行状态、方法返回值等等；
   • 堆只是保存对象信息。

3. 图解

   

5. 相关知识

1. JVM：Java虚拟机，所有程序都要求运行在JVM上，考虑到了可移植性问题。

2. Java程序中可以使用native关键字实现本地C函数的调用。但是这些都属于程序运行的辅助手段，而真正的程序都运行在“运行时数据区”之中。

3. 运行时数据区分为以下几个内存空间：

   • 堆内存：保存所有引用数据类型的真实信息；
   • 栈内存：基本类型、运算、指向堆内存的指针；
   • 方法区：所有定义的方法的信息都保存在此区之中，此区属于共享区；
   • 程序计数器：是一个非常小的内存空间，小到可以忽略；
   • 本地方法栈：每一次执行递归的方法处理的时候实际上都会将上一个方法入栈

4. Java之中存在对象池的概念，对象池是对整个常量的常量池的规则破坏，因为在JVM启动的时候，所有常量都已经分配好空间，但是String中的intern()方法却可以打破限制，动态的进行常量池的内容设置。