java虚拟机 深入解析java虚拟机

java虚拟机是什么

“java虚拟机”可能指以下三种东西：
1）、抽象规范；
2）、一个具体的实现；
3）、一个运行中的虚拟机实例；

java虚拟机生命周期

启动
当启动一个java程序时，一个虚拟机实例诞生。
虚拟机实例通过调用某个初始类的public static void main(String[] args)方法来运行一个java程序。
任何拥有这样一个main方法的类都可以作为java程序运行的起点，所以必须要告诉虚拟机初始类的名称，整个程序将从它的main方法开始运行。

消亡
初始类的main方法作为程序初始线程的起点，任何其他线程都是由初始线程启动。
java虚拟机内部有两种线程：守护线程和非守护线程。
守护线程，通常是虚拟机使用的线程，如执行垃圾收集。java程序也可以把创建的线程标记为守护线程。
非守护线程，java中的初始线程，就是开始于main方法的线程是非守护线程。
只要程序中有非守护线程在运行，那么java程序也在继续运行（虚拟机仍然存活），当程序中所有的非守护线程都终止时，虚拟机实例自动退出。
程序本身也可以通过Runtime类或System类的exit()方法退出。

java虚拟机体系结构

类装载子系统
1）、负责查找并装载类型，分成装载、连接和初始化，在java类型生命周期中有详细说明；
2）、有两种类装载器：启动类装载器和用户自定义类装载器；
用户自定义类装载器必须派生自java.lang.ClassLoader类。

运行时数据区

方法区
被装载类型的信息存储在方法区中，详细如下：
基本信息
1）、类型的全限定名；
2）、类型的直接超类的全限定名；
3）、类型是类类型还是接口类型；
4）、类型的访问修饰符；
5）、直接超接口的全限定名；

其他信息
1）、类型的常量池；
2）、字段信息；
3）、方法信息；
4）、除了常量以为的所有静态变量；
5）、一个到ClassLoader类的引用；
6）、一个到Class类的引用；

堆
1）、运行时创建的所有类实例和数组都放在堆中；
2）、一个java虚拟机实例只存在一个堆空间，因此虚拟机中的所有线程都共享这个堆；
3）、一个java程序独占一个java虚拟机实例，因此每个java程序都有他自己的堆空间；

java栈

1）、每启动一个新线程时，java虚拟机都会为他分配一个java栈；
2）、java栈以帧为单位保存线程的运行状态；
3）、java虚拟机对java栈只执行两种操作：压栈和出栈；
4）、压栈：每当线程调用一个java方法时，虚拟机都会在该线程的java栈中压入一个新帧。使用这个帧来存储参数、局部变量、中间运算结果等；
5）、出栈：当java方法通过return正常返回，或通过抛出异常中止，虚拟机都会将当前帧弹出java栈然后释放掉；
6）、栈数据是线程私有的，所以不需要考虑多线程情况下栈数据的访问同步问题；

栈帧
1）、栈帧由三部分组成：局部变量区、操作数区和栈数据区；

PC寄存器
1）、对于运行中的java程序，每个线程都有自己的pc寄存器；
2）、线程启动时创建；
3）、当线程执行某个java方法时，PC寄存器的内容总是下一条将被执行指令的地址。

本地方法栈
1）、任何本地方法接口都会使用本地方法栈；

执行引擎
1）、执行引擎是java虚拟机实现的核心；
2）、“执行引擎”可以有三种理解：
　　a）、一个是抽象的规范；
      b）、一个是具体的实现；
      c）、一个是正在运行的实例；
3）、执行引擎的行为使用指令集来定义。对于每条指令，规范都规定了执行该指令时应该处理什么，如果处理不做规定；
待细化。。。