JVM运行时数据区
- 线程独占:每个线程都会有它独立的空间,随线程生命周期而创建和销毁
- 线程共享: 所有线程能访问这块内存数据,随虚拟机或者GC而创建和销毁
- 方法区:
- JVM用来存储和加载的类信息、常量、静态变量、编译后的代码等数据;
- 虚拟机规范中这是一个逻辑区域。具体实现根据不同虚拟机来实现。
- 如:oracle的HotSpot在java7中的方法区就放在永久代,java8就放在元数据空间中,并且通过GC机制对这个区域进行管理。
- 推内存:
- 堆内存还可以细分为:老年代、新生代(Eden、From Survivor、To Survivor)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OutOfMemroyError。
- 虚拟机栈:
- 虚拟机栈,每个线程都在这个空间有一个私有空间。
- 线程栈由多个栈帧(Stack Frame)组成。
- 一个线程会执行一个或多个方法,一个方法对应一个战帧
- 栈帧内容包含:局部变量表、操作数据栈、动态链接、方法返回地址、附加信息等。
- 栈内存默认最大是1M,超出则抛出StackOverflowError
- 本地方法栈:
- 和虚拟机栈功能类似,虚拟机栈是为虚拟机执行JAVA方法而准备的,本地方法栈是为虚拟机使用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式一样的。同样,超出大小以后会抛出StackOverflowError。
- 程序计数器:
- 程序计数器(Program Counter Register)记录当前线程执行字节码的位置,存储的是字节码指令地址,如果执行Native方法,则计数器值为空。
- 每个线程都在这个空间有一个私有的空间,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。
例子:查看class文件内容
public class Demo1{
public static void main(String[]args){
int x = 500;
int y = 100;
int a = x/y;
int b = 50;
System.out.println(a+b);
}
}
//编译
javac Demo1.java
//javap查看内容
javap -v Demo1.class > Demo1.txt
- class内容-版本号/访问控制
- 版本号规则:JDK5,6,7,8分别对应49,50,51,52
- 访问标志:
标志名称 标志值 含义 ACC_PUBLIC 0x00 01 是否为Public类型 ACC_FINAL 0x00 10 是否被声明为final,只有类可以设置 ACC_SUPER 0x00 20 是否允许使用invokespecial字节码指令的新语义. ACC_INTERFACE 0x02 00 标志这是一个接口 ACC_ABSTRACT 0x04 00 是否为abstract类型,对于接口或者抽象类来说,次标志值为真,其他类型为假 ACC_SYNTHETIC 0x10 00 标志这个类并非由用户代码产生 ACC_ANNOTATION 0x20 00 标志这是一个注解 ACC_ENUM 0x40 00 标志这是一个枚举
- Demo1.txt
Classfile /D:/Demo1.class
Last modified 2021-2-11; size 414 bytes
MD5 checksum ae6fa820973681b35609c75631cb255b
Compiled from "Demo1.java"
public class Demo1
minor version: 0 //次版本号
major version: 52 //主版本号
flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER //访问标志
-
class内容-常量池
-
类信息包含的静态常量,编译之后就能确认
-
-
-
Demo1.txt
Constant pool:
#1 = Methodref #5.#14 // java/lang/Object."<init>":()V
#2 = Fieldref #15.#16 // java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
#3 = Methodref #17.#18 // java/io/PrintStream.println:(I)V
#4 = Class #19 // Demo1
#5 = Class #20 // java/lang/Object
#6 = Utf8 <init>
#7 = Utf8 ()V
#8 = Utf8 Code
#9 = Utf8 LineNumberTable
#10 = Utf8 main
#11 = Utf8 ([Ljava/lang/String;)V
#12 = Utf8 SourceFile
#13 = Utf8 Demo1.java
#14 = NameAndType #6:#7 // "<init>":()V
#15 = Class #21 // java/lang/System
#16 = NameAndType #22:#23 // out:Ljava/io/PrintStream;
#17 = Class #24 // java/io/PrintStream
#18 = NameAndType #25:#26 // println:(I)V
#19 = Utf8 Demo1
#20 = Utf8 java/lang/Object
#21 = Utf8 java/lang/System
#22 = Utf8 out
#23 = Utf8 Ljava/io/PrintStream;
#24 = Utf8 java/io/PrintStream
#25 = Utf8 println
#26 = Utf8 (I)V
- class内容-构造方法
- Demo1这个实例中,我们并没有写构造函数。没有定义构造函数时,会有隐式的无参构造函数。
public Demo1();
descriptor: ()V
flags: ACC_PUBLIC
Code:
stack=1, locals=1, args_size=1
0: aload_0
1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V
4: return
LineNumberTable:
line 1: 0
- class内容-程序入口main方法
- 描述了方法的:
- 访问控制 :flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
- 本地变量数量:stack=3,
- 参数数量:locals=5
- 方法对应栈帧中操作数栈的深度:args_size=1
- JVM执行引擎去执行这些源码编译过后的指令码。javap翻译出来是操作符,class文件内存储的是指令码。前面的数字,是偏移量(字节),jvm根据这个区分不同的指令。详情可以查看“JVM指令码表”
public static void main(java.lang.String[]);
descriptor: ([Ljava/lang/String;)V
flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
Code:
stack=3, locals=5, args_size=1
0: sipush 500
3: istore_1
4: bipush 100
6: istore_2
7: iload_1
8: iload_2
9: idiv
10: istore_3
11: bipush 50
13: istore 4
15: getstatic #2 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
18: iload_3
19: iload 4
21: iadd
22: invokevirtual #3 // Method java/io/PrintStream.println:(I)V
25: return
- 程序完整运行分析
-
编译
-
加载信息(类信息和运行时常量池字符串常量)到方法区 HotSpot虚拟机:1.7和之前的称为永久代,1.8开始称为元数据空间
-
JVM创建线程来执行代码
-
在虚拟机栈、程序计数器内存区域中创建线程独占空间
-
调用静态方法 jvm会根据这个方法的描述,创建新栈帧,方法的参数从操作数栈中弹出来,压入虚拟机栈然后虚拟机会开始执行虚拟机栈最上面的栈帧
-
执行完毕后,在继续执行main方法对应的栈帧
-