001. 深刻JVM學習—Java運行流程

1. Java運行流程圖

2. Java運行時數據區

3. Java虛擬機棧

1. 棧內存是線程私有的，其生命週期和線程相同；

2. 虛擬機棧描述的是Java方法執行的內存模型：執行一個方法時會產生一個棧幀隨後將其保存到棧（先進後出）的頂部，方法執行完畢後會自動將此棧幀進行出棧。頂部的棧幀就表示的是當前的方法；

   • 若是請求的棧的深度過大，虛擬機可能會拋出StackOverflowError異常，
   • 若是虛擬機的實現中容許虛擬機棧動態擴展，當內存不足以擴展棧的時候，會拋出OutOfMemoryError異常。

3. 圖介紹

4. 棧幀主要組成成分

   • 局部變量表（Local Variables）：方法的局部變量或形參，其以變量曹槽（solt）爲最小單位，只容許保存32位長度的變量，若是超過32位則會開闢兩個連續的solt（64位長度，long和double）；
   • 操做數棧（Operand Stack）：表達式計算在棧中完成；
   • 指向當前方法所屬的類的運行時常量池的引用（Reference to runtime constant pool）：引用其餘類的常量或者使用String池中的字符串；
   • 方法返回地址（Return Address）：方法執行後須要返回調用此方法的位置，因此須要在棧幀中保存方法返回地址。

4. Java內存管理

1. JVM中的運行時數據區包括：

   • 程序計數器（Program Counter Register）
   • Java棧（Stack）
   • 本地方法棧（Native Method Stack）
   • 方法區（Method Area）
   • 堆（Heap）

2. 棧是運行時的單位，而堆是存儲的單位。

   • 棧由於是運行單位，裏面存儲的信息都跟當前線程（或程序）相關的信息。包括局部變量、程序運行狀態、方法返回值等等；
   • 堆只是保存對象信息。

3. 圖解

5. 相關知識

1. JVM：Java虛擬機，全部程序都要求運行在JVM上，考慮到了可移植性問題。

2. Java程序中能夠使用native關鍵字實現本地C函數的調用。可是這些都屬於程序運行的輔助手段，而真正的程序都運行在「運行時數據區」之中。

3. 運行時數據區分爲如下幾個內存空間：

   • 堆內存：保存全部引用數據類型的真實信息；
   • 棧內存：基本類型、運算、指向堆內存的指針；
   • 方法區：全部定義的方法的信息都保存在此區之中，此區屬於共享區；
   • 程序計數器：是一個很是小的內存空間，小到能夠忽略；
   • 本地方法棧：每一次執行遞歸的方法處理的時候實際上都會將上一個方法入棧

4. Java之中存在對象池的概念，對象池是對整個常量的常量池的規則破壞，由於在JVM啓動的時候，全部常量都已經分配好空間，可是String中的intern()方法卻能夠打破限制，動態的進行常量池的內容設置。