JVM中的堆和栈

JVM 全名是Java Virtual Machine

它是负责跨平台的已编译的一小段代码，这里的平台包括硬件和操作系统。

JAVA对JVM，它只解析特定格式的文件class，你可以用任何语言去写代码，只要按照class的语法生成文件，JVM都可以解析。

JVM和java一样有两种类型变量

原始类型

引用类型

运行时数据：

堆-JVM启动的时候，就已经分配出一块内存给堆了。堆里面的信息可以在线程之间共享

栈-JVM的每创建一个进程，就会创建一个私有的栈给这个进程。当线程的生命周周期结束了，这个栈也释放了。如果用到native的方法，那么JVM还有创建一个native stack

每个非native线程都有一个PC（process count）

PC会注册当前运行的方法地址，用来定位每个方法的位置，可以记录线程的执行轨迹。比如多个线程抢占CPU，当一个线程失去CPU的使用权，当它获得资源的，就是用PC回到上次执行的。

JVM stack的分配

用户可以自己配置，可以是固定的，也可是的动态分配的。Stack不需要连续的内存。Stack是每个线程私有的，它存储局部变量和结果。每个线程都有一个stack。stack里面包含的信息叫做frame。帧里面包含了一个本地变量数组，操作数stack，symbolic linking。

如果超过stack准许的最大值，Java会抛出StackOverflowError

如果stack是动态分配的，但是物理机器没有足够的内存可用，则抛OutOfMemoryError

堆和non-heap：

堆是JVM启动时候就已经分配，每个线程可以共享的内存，它也不需要连续的存储块。它包含了一些class的信息，构造，方法，字段等。它包含了下面信

---方法区

           它也是属于non-head（非堆）里面的内容，它包含了class的结构，运行时的常量池，字段，方法数据，还包括了具体的代码。这个内存里面的数据可以不用GC。class的实例分配在真正的堆里面。

--- 常量池

           它属于方法区里面的信息。包含了原始常量和引用常量。     

Frames

farme被push到stack里面。每一个执行一个方法都会创建一个frame，它包含局部变量数组，操作数栈，指向当前class的常量池的引用和方法的返回值。

Frames里面有一个当前frame。Frame是和方法生命周期共存的。

 

Local variable array每个位置只能存储一个32位的变量，如果是long或者double，就必须占用2个位置

Local variable array如果是从class里面调用方法，方法参数从0位开始

如果是instance方法，则从1 index开始，0留给this引用

例如JVM 用istore_1把操作栈顶部的一个int值存入到local variable arry里面，index是1.

Operand Stacks

操作数栈

Jvm指令用operand stacks里面的数值做运算，然后将结果再push到stack里面。比如用aload_0，把local variable arry的index为0存储的值，push到stack里面。为下面的其他操作指令做好准备。

Long和double占stack 2个depth位。

Dynamic linking

链接到class的常量池

这张图可以体现上面的JVM architecture：