Java程序运行原理分析这是我参与11月更文挑战的第14天，活动详情查看：2021最后一次更文挑战 Java程序运行原理

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class文件内容

class 文件包含Java程序执行的字节码；数据严格按照格式紧凑排列在class文件中的二进制流，中间无任何分隔符；文件开头有一个0xcafebae（16进制）特殊的一个标志。

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划。具体实现根据不同虚拟机来实现。如：Oracle的HotSpot在java7中方法区存放在永久代，java8放在元数据空间，并且通过GC机制对这个区域进行管理。

堆内存：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OutOfMemoryError，后续在内存模型中，详细讲解。

虚拟机栈：每个线程都在这个空间有一个私有的空间。

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，一个方法对应一个栈帧。

栈帧内容包含：局部变量表、操作数栈、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

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，超出大小以后也会抛出StackOverflowError 。

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。

程序完整运行分析

使用Demo1.java进行测试，编译成class，javap命令解析结果，查看Demo1.txt文件。

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