JVM内存管理
1.JVM与操作系统的关系
jvm与操作系统的关系.png
JVM全称Java Virtual Machine（Java虚拟机）。JVM屏蔽了与具体操作系统平台（Linux、Windows、MacOS等）相关信息，使Java程序只需要生成JVM上运行的目标代码（字节码），就可以在多种不同平台上运行。JVM在执行字节码时，会把字节码翻译成具体平台上的机器指令（机器语言010101），这就是JVM的跨平台特征。JVM只识别字节码，像Kotlin、Groovy、Jruby等语言，他们也能编译成字节码，所以也能在JVM上跑，这个就是JVM的跨语言特征。
2.Java SE 体系架构
JVM只是一个翻译，在不同操作系统中运行，需要依赖于Java SE体系架构
https://docs.oracle.com/javase/8/docs/
java se体系图.png
3.JVM整体
jvm运行过程.png
.java文件经过javac编译成.class（字节码），Java类加载器把字节码加载到JVM的运行时数据区（JVM管理的内存），执行引擎把运行时数据区的数据进行执行。
运行时数据区
运行时数据区.png
自动化内存管理
定义：Java虚拟机在执行Java程序的过程中会把它所管理的内存划分为若干个不同的数据区域。
类型：程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈、Java堆、方法区（运行时常量池）、直接内存。
线程隔离数据区：也叫线程私有区，在jvm中运行多个线程，每个线程都有虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器。
方法区： 放class 、静态变量、常量
堆：几乎所有的对象都在堆中分配
①程序计数器
指向当前线程正在执行的字节码指令的地址。
/**
* @author Sun
* 栈帧执行对内存区域的影响
*/
public class Test {
public int work(){//在运行过程中，打包一个栈帧
int x=1;//x是一个局部变量
int y=2;
int z=(x+y)*10;
return z;
}
public static void main(String[] args) {
Test test=new Test();
test.work();
}
}
Android studio查看字节码：Preferences—>Tools—>External Tools 添加External Tools，添加好后保存。使用：右键.java文件—>External Tools—>Show Byte Code。
show byte code.png
如图配置：Name、Program、Arguments、Working directory
Show Byte Code (这个自己命名就好)
$JDKPath$\bin\javap
-c -verbose $FileClass$
$OutputPath$
我们来看一下上面的work方法的字节码片段：
public int work();
descriptor: ()I
flags: ACC_PUBLIC
Code:
stack=2, locals=4, args_size=1
0: iconst_1 //将int类型1入操作数栈
1: istore_1 //将操作数栈中栈顶int类型数值，存入局部变量表（下标为1的位置）
2: iconst_2 //将int类型2入操作数栈
3: istore_2 //将操作数栈中栈顶int类型数值，存入局部变量表（下标为2的位置）
4: iload_1 //将局部变量表中下标为1的int类型数据入栈
5: iload_2 //将局部变量表中下标为2的int类型数据入栈
6: iadd //1.将栈顶2个int类型数值出栈 2.相加 3.将结果压入操作数栈
7: bipush 10 //10的值扩展成int值入操作数栈
9: imul //1.将栈顶2个int类型数值出栈 2.相乘 3.将结果压入操作数栈
10: istore_3 //将操作数栈中栈顶int类型数值，存入局部变量表（下标为3的位置）
11: iload_3 //将局部变量表中下标为3的int类型数据入栈
12: ireturn
...
字节码code行号，针对work方法体的偏移量。
简单理解为：程序计数器，记录字节码的地址。
为什么需要程序计数器？时间片轮转机制，线程在执行的时候被切出去了，记录一下执行到哪里了。
程序计数器是JVM内存区域中唯一不会OOM，因为程序计数器是一块很小的区域，只需要记录地址，int类型就够了。
②虚拟机栈
存储当前线程运行方法所需的数据，指令、返回地址。
每个线程在创建时都会创建一个虚拟机栈，其内部保存一个个的栈帧，对应着一次次的Java方法调用。
栈帧：
栈帧.png
在每个Java方法被调用的时候，都会创建一个栈帧，并入虚拟机栈，一旦完成相应的调用，则出栈。
每个栈帧包含四个区域：局部变量表、操作数栈、动态连接、返回地址
- 局部变量表：用来存放局部变量的（8大基本数据类型和引用类型）
- 操作数栈：用来存放方法执行的操作数的，参与计算的数据会频繁的入栈和出栈。(基于解释执行)
- 动态连接：多态，运行时才能确定具体的方法
- 完成出口：正常返回（调用程序计数器中的地址作为返回），异常（通过异常处理表来确定）
③本地方法栈
本地方法栈保存的是native方法的信息
当一个JVM创建的线程调用native方法后，JVM不再为其在虚拟机栈中创建栈帧，JVM只是简单的动态链接并直接调用native方法。
