JVM运行流程/运行时数据区-创新互联

JVM运行流程

程序在执行之前先要把 java代码转换成字节码文件 (.class文件), JVM 首先需要把字节码通过一定的方式类加载器 (ClassLoader) 把文件加载到内存中运行时数据区 (Runtime Data Area) , 而字节码文件是 JVM 的一套指令集规范, 并不能直接交给底层操作系统去执行, 因此需要特定的命令解析器执行引擎 (Execution Engine) 将字节码翻译成底层系统指令再交由CPU去执行, 而这个过程中需要调用其他语言的接口本地库接口来实现整个程序的功能.

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总的来看, JVM主要通过以下四部分来运行Java程序:

类加载器
运行时数据区
执行引擎
本地库入口

通俗来讲 JVM 划分的区域就是:

堆: 存放的是 new 的对象.
方法区: 放的是类对象. (加载好的类).
栈: 放的是方法之间的调用关系.
程序计数器: 放的是下一个要执行的指令的地址.

而在栈中还能分两部分:

虚拟机栈 (Java 里面用来保存调用关系的内存空间)
本地方法栈 (本地方法, 也就是 JVM 内部 C++ 写的代码, 调用关系的内存空间)

这里经常会有一个小的试题出现: 看代码.

package Test;

public class Demo {
    private int n = 10;
    private static int m = 20;

    public static void main(String[] args) {
        Demo demo = new Demo();
    }
}

问: 在当前代码中, n 在内存中的哪个区域? m 在内存中的哪个区域? demo 在内存中的那个区域?

答: n是成员变量, 就是在堆上. m是静态变量, 在类对象里, 就是在方法区中. demo是局部变量, 就是在栈上.

另一段代码:

package Test;

class A {
    private int x = 10;
}

public class Demo {
    private int n = 10;
    private static int m = 20;

    private static A a = new A();
    
    public static void main(String[] args) {
        Demo demo = new Demo();
    }
}

在看这段代码, 在这段代码中, 问: x 在内存中的哪个区域? a在内存中的哪个区域?

答: 首先 a 是静态的, 那么它仍然在方法区中, 但是它 new 的 A(), 还是在堆里, 所以 x 也是在堆里.

内存划分

JVM 运行时数据区域也叫内存布局, 它由一下五个部分组成:

从上图我们可以看出, 栈是每一个线程都有的, 然后在图中是没有方法区的, 多了一个元数据区, 大家看到了吗, 方法区是 JDK1.7 之前的版本, 到了 1.8 之后, 把之前的方法区给去掉了, 弄出来这个元数据区, 他们两个的区别就是: 元数据区的内存不是在 JVM 中的, 之前方法区是在 JVM 申请到的这一大块内存里, 划分的区域. 元数据区呢是用的本地内存.

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