JVM学习：运行时数据区概述及线程

一、运行时数据区

1. 前言

当我们通过前面的：类的加载 --> 验证 --> 准备 --> 解析 --> 初始化，这几个阶段完成后，就会用到执行引擎对我们的类进行使用，同时执行引擎将会使用到我们运行时数据区。

2. 内存

我们通过磁盘或者网络IO得到的数据，都需要先加载到内存中，然后CPU从内存中获取数据进行读取，也就是说内存充当了CPU和磁盘之间的桥梁

3. 特征

• 线程独有：独立包括程序计数器、栈、本地方法栈。
• 线程间共享：堆、堆外内存（永久代或元空间、代码缓存）
• 其中有一些会随着虚拟机启动而创建，随着虚拟机退出而销毁。例如堆和方法区，一个进程一份。
• 另外一些则是与线程一一对应的，这些与线程对应的数据区域会随着线程开始和结束而创建和销毁。例如程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈，一个线程一份。
• 每个JVM只有一个Runtime实例。

4. 完整架构图

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二、线程

JVM线程

1. 线程是一个程序里的运行单元。JVM允许一个应用有多个线程并行的执行。
2. 在Hotspot JVM里，每个线程都与操作系统的本地线程直接映射。
3. 当一个Java线程准备好执行以后，此时一个操作系统的本地线程也同时创建。Java线程执行终止后，本地线程也会回收。
4. 操作系统负责将线程安排调度到任何一个可用的CPU上。一旦本地线程初始化成功，它就会调用Java线程中的run()方法。所以Thread.run() 不是立刻执行，而是在本地线程准备好后才开始执行。
5. 如果一个线程抛异常，并且该线程是进程中最后一个守护线程，那么进程将停止。

JVM系统线程

1. 虚拟机线程：这种线程的操作是需要JVM达到安全点才会出现。这些操作必须在不同的线程中发生的原因是他们都需要JVM达到安全点，这样堆才不会变化。这种线程的执行类型括"stop-the-world"的垃圾收集，线程栈收集，线程挂起以及偏向锁撤销。
2. 周期任务线程：这种线程是时间周期事件的体现（比如中断），他们一般用于周期性操作的调度执行。
3. GC线程：这种线程对在JVM里不同种类的垃圾收集行为提供了支持。
4. 编译线程：这种线程在运行时会将字节码编译成到本地代码。
5. 信号调度线程：这种线程接收信号并发送给JVM，在它内部通过调用适当的方法进行处理。

三、其他

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1. 一个线程对应一个栈，里面由PC寄存器、本地方法栈、多个栈帧组成（栈帧->方法），栈帧内部又包含局部变量表等。
2. 栈执行顺序为先进后出，不存在垃圾回收。
3. 百分之95的垃圾回收都来自于堆空间，剩下大部分来自方法区。
4. JDK8版本后方法区由永久代变更为元空间，使用本地内存。