JVM结构

数据类型：分为基本类型和引用类型。

基本类型：数值类型、boolean类型、returnAddress类型。

数值类型：整型、浮点型、char类型。

returnAddress类型是一个指针，指向JVM指令的操作码（就是JVM基本指令码，描述运行方式基本操作）

引用类型：类类型、数组类型、接口类型（他们的值分别是动态创建的类实例、数组、实现接口的类实例）

数组有component类型和element类型，component类型是去掉数组最外层维度剩下的类型（多维数组去掉后可能还是一个数组类型）

对于一维数组来说，component类型与element类型是相同的。

element类型就是数里面存储的最小类型，它必须是一个基本类型、类类型、或者是一个接口类型。

引用类型还有个特殊值，就是null，表示没有引用任何对象。

运行时公有数据区

堆（运行时数据区域）：

在所有JVM线程中共享，堆是一个运行时数据区域，所有为类实例和数组分配的内存都来自于它（new的对象存储于此，包含定义的变量）。（堆在JVM启动时建立，堆中对象不用显式释放，由GC释放回收）。

方法区：

又称为永久代（处于非堆空间，但是在逻辑上是堆的一部分），在JVM启动时创建，在所有JVM线程间共享，用于存储每一个类的结构，其中包含运行时常量池，字段和方法数据，方法和构造函数的代码，还有特殊的方法用于类和实例的初始化，以及接口的初始化。

运行时常量池：

是类或接口字节码中常量池运行时的表现形式（如在编译时就已经知道的数字字面量值，和必须在运行时解析的方法和字段的引用，运行时常量池的功能类似于传统语言的符号表，不过它包含的数据会更加宽泛），分配在方法区中，当类或接口被JVM创建时才会建立。

静态常量池：

存放所有静态方法和参数。

运行时私有数据区：

PC寄存器：

JVM支持一次运行多个线程，每个线程都有自己的PC寄存器，任何时候一个线程只能运行一个方法的代码，如果是方法是native（表示调用的不是JAVA代码），这时PC寄存器的值是未定义，如果不是native的方法，PC寄存器包含当前被执行的JVM指令。

JVM栈：

每一个JVM线程都有一个私有的栈，随着线程的创建而创建，栈中存储着帧，jvm栈主要用于帧的出栈和入栈，除此之外没有其它操作，帧可能是在堆上分配的，所以jvm栈使用的内存不必是连续的。

帧：

帧可以说是方法调用的具体体现形式，每当执行一次调用则会创建一个新帧，调用结束后则会被销毁（无论是正常结束还是异常结束）。

每一个帧都有自己的本地变量数组，自己的操作数据栈，和一个对当前方法所在类的运行时常量池的引用。

本地变量数组：

用于存储常见本地变量（长度在编译时确定，跟编译后方法代码一起提供）。除了long和double类型需要占用两个单位的本地变量位置，其他都只占用一个（索引的时候从0开始计数，long，double因为占用两位，所以从小的那一位进行索引），在方法调用时，JVM用本地变量数组接收传进来的数据，静态方法调用时从0开始存入，非静态方法调用时0的位置是执行调用的对象的引用（也就是JAVA中的this）而传进来的参数从1开始存入。

操作数栈：

每个帧都包含一个后进先出的栈，用于存储正在执行的JVM指令的操作数（栈的最大深度在编译时已经确定，跟编译后方法代码一起提供）。当帧被创建的时候，操作数栈是空的，JVM把常量值，本地变量值，字段值到操作数栈上，并且方法的返回值也放到操作数栈中（long和double类型占用两个深度，其他类型占用一个深度）。

动态链接：

每一帧都包含了对当前方法所属类型的运行常量池的引用，目的是为了支持方法代码的动态链接（获取运行时解析的方法和字段的引用），class文件中描述一个方法引用被调用的方法和被访问的变量的代码，是采用符号引用的形式实现的（符号引用的形式可以粗略的认为是字符串的形式，这些仅仅是表明调用哪个方法或者访问哪个变量，并且仅仅是符号，必须要转换才能得到具体值）。动态链接就是把这些符号转为具体的方法引用，必要的时候会加载类来解析尚未明确的符号，把符号转换成这些变量运行时所在存储结构的位置（索引），这样的方式又称为后期绑定。

方法调用：

当一个方法调用正常完成时会根据返回值类型进行一个合适的return指令，当前帧会去恢复调用者的状态（包括他的本地变量和操作数栈）而调用者的程序计数器（可以粗略的理解为当前方法改从哪一行代码运行（但仅仅是一种概念），在虚拟机（例如JVM中可能会用更高效的实现方式）通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令，分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能都需要依赖这个计数器来完成）通过适合的递增来跳过刚刚的那个方法调用指令，并且返回值会被放到调用者帧的操作数栈上，然后继续执行调用者方法的帧（一个方法在调用时抛出了异常，且这个异常没有在这个方法内被捕获处理，将会导致这个方法调用的突然结束，这种情况下永远不会向方法的调用者返回一个值）。

特殊方法：

站在JVM级别，每一个用JAVA写的构造函数都以一个实例初始化方法实现，且都是特殊的名字，就是<init>，这个名字是由编译器提供的。实例初始化方法只能在jvm内部使用invokespecial这个指令调用，且只能在尚未初始化的类实例上调用。一个类或接口最多可以有一个类或接口初始化方法（应该指的是无参构造器），通过调用这个方法被初始化。类或接口的初始化方法也有特殊的名字，就是，该方法没有参数，且返回值是void。方法名称也是由编译器提供的，从Java7开始，在字节码中这个方法必须被标记为静态的才行。这个初始化方法是被jvm隐式调用的，它们绝对不会直接被用任何jvm指令调用，仅作为类初始化进程的一部分被间接的调用。

JAVA类库：

JVM必须为java类库提供足够的支持，一些类库的类如果没有JVM协助是无法实现的。反射（就是在运行时获取某个类的类型相关信息，如字段信息，方法信息，构造函数信息，父类信息，实现的接口信息）。这些信息必须是把一个类加载完后才知道的，只有JVM才能加载类，在JAVA中加载一个类或接口用类加载器，即ClassLoader（本质上是交给JVM实现的）。

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