文章目錄

• Pre
• 運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)總覽
• 線程棧
• • 概要
  • 棧內(nèi)部主要組成部分
  • • 局部變量
    • 操作數(shù)棧
    • 動(dòng)態(tài)鏈接
    • 方法出口
    • 小結(jié)
• 程序計(jì)數(shù)器
• 本地方法棧
• 附
• • 測(cè)試demo
  • javap
  • JVM字節(jié)碼指令集手冊(cè)

Pre

JVM-01Java內(nèi)存區(qū)域與內(nèi)存溢出異常(上)【運(yùn)行時(shí)區(qū)域數(shù)據(jù)】

JVM-02內(nèi)存區(qū)域與內(nèi)存溢出異常(中)【hotspot虛擬機(jī)對(duì)象】

JVM-03內(nèi)存區(qū)域與內(nèi)存溢出異常(下)【OutOfMemoryError案例】

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運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)總覽

字節(jié)碼文件被裝載子系統(tǒng)裝載到JVM中，字節(jié)碼執(zhí)行引擎負(fù)責(zé)執(zhí)行這些字節(jié)碼文件。
裝載子系統(tǒng)和執(zhí)行引擎都是C++的實(shí)現(xiàn)。

裝載子系統(tǒng)： JVM-白話聊一聊JVM類(lèi)加載和雙親委派機(jī)制源碼解析

我們重點(diǎn)關(guān)注下運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)域 ，先關(guān)注線程私有的這3個(gè)部分。

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線程棧

概要

沒(méi)給方法被執(zhí)行的時(shí)候，JVM都會(huì)同步創(chuàng)建一個(gè)棧幀。

這個(gè)棧和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的棧結(jié)構(gòu)是一樣的， FILO .

舉個(gè)例子 ，方法A 中調(diào)用了方法B ， 代碼先執(zhí)行方法A ，此時(shí)方法A 入棧， 然后調(diào)用方法B，這個(gè)時(shí)候方法B入棧 。 當(dāng)方法B執(zhí)行結(jié)束后，方法B出棧，回到方法A執(zhí)行的地方，方法A繼續(xù)執(zhí)行，執(zhí)行結(jié)束 ，方法A出棧。

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棧內(nèi)部主要組成部分

【Java代碼】

public int doSomething() {int a = 1 ;int b = 2 ;int c = (a + b) * 10 ;return c;}

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【javap -c 反匯編】

如何操作的，見(jiàn)文末 ，JVM字節(jié)碼指令集也見(jiàn)文末

public int doSomething();Code:0: iconst_11: istore_12: iconst_23: istore_24: iload_15: iload_26: iadd7: bipush 109: imul10: istore_311: iload_312: ireturn }

0: iconst_1
1: istore_1 【i —> int類(lèi)型】

iconst_1 是個(gè)什么鬼？ 查查操作手冊(cè)

istore_1

iconst_0 和 istore_0 是默認(rèn)存放調(diào)用該方法的對(duì)象。

這里就涉及到兩個(gè)組成部分 【局部變量】 + 【操作數(shù)棧】

局部變量

0x04 iconst_1 將 int 型 1 推送至棧頂 0x3c istore_1 將棧頂 int 型數(shù)值存入第二個(gè)本地變量 0x05 iconst_2 將 int 型 2 推送至棧頂 0x3d istore_2 將棧頂 int 型數(shù)值存入第三個(gè)本地變量

比對(duì)代碼

int a = 1 ;int b = 2 ;

iconst_1 ， 將 int 1 壓入操作數(shù)棧 ， istore_1 將棧頂 int 型數(shù)值存入第二個(gè)本地變量 ，這個(gè)時(shí)候 會(huì)先將 1 出棧，然后存入局部變量表。

istore_1 、istore_2 存入本地變量，就是放到了局部變量表。

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操作數(shù)棧

0x04 iconst_1 將 int 型 1 推送至棧頂 0x05 iconst_2 將 int 型 2 推送至棧頂

這兩步的意思 就是將代碼中的 a 和 b 對(duì)應(yīng)的值 1 和 2 壓入 操作數(shù)棧 。

這個(gè)操作數(shù)棧 本身也是棧結(jié)構(gòu)， FILO . 入棧 出棧

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繼續(xù)

int c = (a + b) * 10 ;return c; 4: iload_1 將第二個(gè) int 型本地變量推送至棧頂 ----> a的值 1 入棧 （操作數(shù)棧）5: iload_2 將第三個(gè) int 型本地變量推送至棧頂 ----> b的值 2 入棧 （操作數(shù)棧）6: iadd 將棧頂兩 int 型數(shù)值相加并將結(jié)果壓入棧頂 ----> 計(jì)算 a+b =3,結(jié)果壓入棧頂 （a ,b 出棧，計(jì)算結(jié)果，然后將a+b的結(jié)果壓入操作數(shù)棧）7: bipush 10 將單字節(jié)的常量值(-128~127)推送至棧頂 -----> 10 入棧 操作數(shù)棧）9: imul 將棧頂兩 int 型數(shù)值相乘并將結(jié)果壓入棧頂 ----> 計(jì)算乘積 3 * 10 ，將30壓入操作數(shù)棧10: istore_3 將棧頂 int 型數(shù)值存入第四個(gè)本地變量 ------> 給 c賦值 11: iload_3 將第四個(gè) int 型本地變量推送至棧頂 ----> 壓入操作數(shù)棧 12: ireturn 從當(dāng)前方法返回 int ----> 返回

上面的行號(hào) 7 到9 ？ 沒(méi)有9 。 我們這個(gè)常量10 也要占位置嘛 。

計(jì)算 結(jié)果肯定是CPU執(zhí)行的嘛 ，只不過(guò)數(shù)據(jù)是存放在內(nèi)存中的。

簡(jiǎn)言之，操作數(shù)棧，是程序運(yùn)行期間需要臨時(shí)存放數(shù)據(jù)的內(nèi)存空間。

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動(dòng)態(tài)鏈接

符號(hào)引用 替換為 直接引用。

我們知道在類(lèi)裝載的過(guò)程中，有個(gè)過(guò)程是【解析】

JVM-白話聊一聊JVM類(lèi)加載和雙親委派機(jī)制源碼解析

舉個(gè)例子

public static void main(String[] args) {Artisan artisan = new Artisan();artisan.doSomething();}

簡(jiǎn)單說(shuō)當(dāng)應(yīng)用執(zhí)行到artisan.doSomething()方法（ 非靜態(tài)方法），需要找到這個(gè)方法在方法區(qū)的常量池中的具體的位置，這個(gè)過(guò)程就是動(dòng)態(tài)鏈接

方法區(qū)#運(yùn)行時(shí)常量池 ，是方法區(qū)的一部分。 Class文件中的常量池表用于存放編譯期間生成的各種字面量和符號(hào)引用，這部分內(nèi)容將在類(lèi)加載后放到方法區(qū)的運(yùn)行時(shí)常量池中。

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方法出口

public static void main(String[] args) {Artisan artisan = new Artisan();artisan.doSomething();}public int doSomething() {int a = 1 ;int b = 2 ;int c = (a + b) * 10 ;return c;}

doSomething方法執(zhí)行完要回到main方法中，方法出口中記錄的就是記錄main方法中的位置，不記錄的話 ，不知道回到main方法中的哪一行繼續(xù)執(zhí)行哇~

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小結(jié)

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程序計(jì)數(shù)器

簡(jiǎn)單理解，可以理解為 記錄程序執(zhí)行的位置。

線程私有。

Java多線程，當(dāng)線程A沒(méi)有搶到CPU的執(zhí)行權(quán)，如果沒(méi)記錄程序執(zhí)行的位置，等下次搶到CPU執(zhí)行權(quán)的時(shí)候，這尼瑪咋弄？ 重新開(kāi)始執(zhí)行嗎？

顯然是不行的，所以需要程序計(jì)數(shù)器來(lái)給每個(gè)線程的執(zhí)行到的行號(hào)做下標(biāo)記。各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)的程序計(jì)數(shù)器互不影響，獨(dú)立存儲(chǔ)。

我們來(lái)看看javap -c 處理的反匯編

簡(jiǎn)單理解，可以理解為上面的行號(hào)， 實(shí)際上存儲(chǔ)的是這行代碼對(duì)應(yīng)在內(nèi)存中的指針位置。

字節(jié)碼 由誰(shuí)來(lái)執(zhí)行？ 肯定是字節(jié)碼執(zhí)行引擎嘛 ，所以 字節(jié)碼執(zhí)行引擎肯定知道程序的執(zhí)行位置，這樣 字節(jié)碼執(zhí)行引擎和程序計(jì)數(shù)器就關(guān)聯(lián)起來(lái)了。

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本地方法棧

native 方法 底層C++的

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附

測(cè)試demo

package com.gof.test;public class Artisan {public static void main(String[] args) {Artisan artisan = new Artisan();artisan.doSomething();}public int doSomething() { // public 類(lèi)型int a = 1 ;int b = 2 ;int c = (a + b) * 10 ;return c;} }

javap

用法: javap <options> <classes> 其中, 可能的選項(xiàng)包括:-help --help -? 輸出此用法消息-version 版本信息-v -verbose 輸出附加信息-l 輸出行號(hào)和本地變量表-public 僅顯示公共類(lèi)和成員-protected 顯示受保護(hù)的/公共類(lèi)和成員-package 顯示程序包/受保護(hù)的/公共類(lèi)和成員 (默認(rèn))-p -private 顯示所有類(lèi)和成員-c 對(duì)代碼進(jìn)行反匯編-s 輸出內(nèi)部類(lèi)型簽名-sysinfo 顯示正在處理的類(lèi)的系統(tǒng)信息 (路徑, 大小, 日期, MD5 散列)-constants 顯示最終常量-classpath <path> 指定查找用戶類(lèi)文件的位置-cp <path> 指定查找用戶類(lèi)文件的位置-bootclasspath <path> 覆蓋引導(dǎo)類(lèi)文件的位置

-c 對(duì)代碼進(jìn)行反匯編

E:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\bin> ./javap -c D:\IdeaProjects\GOF23\target\classes\com\gof\test\Artisan.class > Artisan.txt

查看 Artisan.txt

Compiled from "Artisan.java" public class com.gof.test.Artisan {public com.gof.test.Artisan();Code:0: aload_01: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V4: returnpublic static void main(java.lang.String[]);Code:0: new #2 // class com/gof/test/Artisan3: dup4: invokespecial #3 // Method "<init>":()V7: astore_18: aload_19: invokevirtual #4 // Method doSomething:()I12: pop13: returnpublic int doSomething();Code:0: iconst_11: istore_12: iconst_23: istore_24: iload_15: iload_26: iadd7: bipush 109: imul10: istore_311: iload_312: ireturn }

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JVM字節(jié)碼指令集手冊(cè)

下載地址戳這里–>提取碼：9ru5

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的JVM - 结合代码示例彻底搞懂Java内存区域_线程栈 | 本地方法栈 | 程序计数器的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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