Java程序运行原理

java与jvm

java和jvm关系图.png

一个语言为何这么写是由于它的语言规范决定的。而jvm规定了字节码如何运行的规范。而字节码的来源可能是由javac编译器编译的java代码 也可以是JRubyc编译的JRuby代码。

jvm运行时数据区

jvm运行时数据区域.png

java运行时数据区域大致结构如上图所示。java源代码首先编译成字节码，然后加载到虚拟机中运行。在虚拟机中，数据分为线程共享区域和线程独占区域。线程共享区域有方法区和堆内存。每个线程独占区域有虚拟机栈，程序计数器，本地方法栈。

方法区： 方法区.png

JDK7中的永久代属于jvm实现的一种垃圾回收的概念。方法区是jvm规范的一种，就像jdk8使用元数据区域实现方法区一样。

堆内存：

堆内存.png 垃圾回收算法.png

虚拟机栈：

虚拟机栈.png

本地方法栈：

本地方法.png

程序计数器：

程序计数器.png

直接内存：

直接内存.png

Class文件结构

class文件结构.png

先说几个概念：
全限定名：把类全名中的点换成/
简单名称：没有类型和参数修饰的方法或者字段名称。
描述符：比较复杂，描述符的偶用是用来描述字段的数据类型、方法的参数列表（包括数量、类型以及顺序）和返回值。如“int[]”将被标记为“[I”java.lang.String[][] ，被标记为“[[Ljava/lang/String;”;java.lang.String toString() 的描述符为()Ljava/lang/String

例如当下面一段程序执行时：

java示例代码.png

其中的指定为：

对应的指令.png image.png
image.png
image.png
image.png
image.png
image.png
image.png
image.png
image.png
image.png
image.png
image.png
image.png
image.png
image.png
image.png
image.png
image.png