简述Java虚拟机

JDK中包含JRE，在JDK的安装目录下有一个名为jre的目录，里面有两个文件夹bin和lib，在这里可以认为bin里的就是jvm，lib中则是jvm工作所需要的类库，而jvm和 lib和起来就称为jre。写代码需要用jdk，运行java需要jre。

JVM运行时数据区：

• 指令区：程序计数器，虚拟机栈，本地方法栈。
• 数据区：方法区，堆。

以下引用其他大佬的图解：

---

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。
   
   • 从代码来讲：程序中有些控制流，需要回来，比如if else switch return等，要实现这些控制流的跳转。
   • 从底层来讲：cpu的执行是一个时间片 ，当A线程在执行时会抢占cpu，如果A正在执行中，这时线程B抢占了cpu执行单元（有很多种，比如 抢占式、攻击式、非攻击式等），也就是抢占了时间片，这时线程A就会被挂起，
   • 当线程B使用完时间片后，需要继续执行线程A，可是线程A并不知道下一步要做什么了，这个时候就需要有个地方告诉线程A需要做什么（在线程体里面拥有自己单独的一个程序计数器，当线程恢复时，这个计数器要知道 刚刚的“当前”是谁，需要做什么），
   • 由此可知程序计数器是线程独享的一个存储结构，那就是线程安全的
2. 程序计数器：指向当前线程运行方法时所需要的数据、指令、返回地址
   
   • 出栈入栈的最小单元：栈帧，是用于虚拟机执行时方法调用和方法执行时的数据结构，它是虚拟栈数据区的组成元素。
   • 典型的栈帧主要由 局部变量表（Local Stack Frame）、操作数栈（Operand Stack）、动态链接（Dynamic Linking）、返回地址（Return Address）组成：
   • 局部变量表：一个方法可以定义n个局部变量，一个局部变量占32位（ boolean、byte、char、short、int、float、reference 和 returnAddress 8种类型），如果是对于64位的 long 和 double 变量而言，则分配两个32位的空间。

//以下展示了几个局部变量，i,j,h,start,sum都是放在局部变量表的，其中sum是先在操作数栈里处理后保存进来的public void methodOne(int i) {        int j = 0;        int sum = i + j;        Object h = obj;        Long start = System.currentTimeMillis();    }

• 操作数栈： i+j 这种算术操作就是在操作数栈里完成的，sum先保存在操作数栈，然后再保存到局部变量表中。
• 动态链接：每个栈帧都有一个运行时常量池的引用。这个引用指向栈帧当前运行方法所在类的常量池。通过这个引用支持动态链接。

    //其中的service也算是一种引用    @Autowired    private Serivice service;

• 返回地址:一个方法开始后，可以有两种方法退出：1、遇到返回指令返回 2、遇到异常返回

    //此方法只做表达意思演示用，不可直接运行    public String method() {        Long start = System.currentTimeMillis();        //遇到返回指令返回        return ;        //遇到异常返回        try {            return ;        }        catch (Exception e)        {            return ;        }    }

• xss栈的深度：这个栈能放多少个栈帧。

//如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度，将抛出StackOverflowError 异常；//如果虚拟机栈可以动态扩展（当前大部分的Java 虚拟机都可动态扩展，只不过Java 虚拟机规范中也允许固定长的虚拟机栈），//当扩展时无法申请到足够的内存时会抛出OutOfMemoryError 异常。//由于虚拟机栈遵从先进后出的原则，以下展示压栈的示例，垂直角度来看，methodTwo是在最上层，为顶栈，methodOne则在栈的最下面：public void methodOne(int i) {        int j = 0;        int sum = i + j;        Object acb = obj;        Long start = System.currentTimeMillis();        methodTwo();}public void methodTwo(){        int i = 0;        System.out.println("111111111");}

3 . 本地方法栈：本地方法栈（Native Method Stacks）与虚拟机栈所发挥的作用是非常相似的，其
区别不过是虚拟机栈为虚拟机执行Java 方法（也就是字节码）服务，而本地方法栈则是为虚拟机使用到的Native 方法服务。

4 . 方法区：类信息（.class文件）、常量（带final）、静态变量(带static)、JIT(即时编译时的代码)（比如 ，spring中会大量动态代理，动态代理产生的类的信息和类就保存在方法区里），与Java 堆一样，是各个线程共享的内存区域，因为数据是线程共享的，所以存在线程安全问题。

5 . 堆：对于大多数应用来说，Java 堆（Java Heap）是Java 虚拟机所管理的内存中最大的一块。Java 堆是被所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例，几乎所有的对象实例都在这里分配内存。
这一点在Java 虚拟机规范中的描述是：所有的对象实例以及数组都要在堆上分配①，但是随着JIT 编译器的发展与逃逸分析技术的逐渐成熟，栈上分配、标量替换②优化技术将会导致一些微妙的变化发生，所有的对象都分配在堆上也渐渐变得不是那么“绝对”了。