JVM运行时数据区内部结构

VM内部结构

对于jvm来说他的内部结构主要分成三个部分，分别是类加载阶段，运行时数据区，以及垃圾回收区域，类加载我们放到之后来总结，今天先复习一下类运行区域

首先这个区域主要是分成如下几个部分

下面举个例子来解释一下

public class Example {// 静态变量static int staticVar = 10;// 实例变量int instanceVar;public static void main(String[] args) {// 局部变量int localVar = 20;// 创建对象Example example = new Example();example.instanceVar = 30;// 调用方法example.addAndPrint(localVar, 5);}// 两个数相加的方法public void addAndPrint(int a, int b) {int sum = a + b;System.out.println("Sum: " + sum);}
}

1. 方法区（Method Area）

方法区存储类的结构信息、常量池、字段、方法等。

• 类结构：Example.class 类的字节码、常量池、字段、方法等都存储在方法区。
  • 常量池：包含常量 staticVar = 10（常量池是类的静态数据部分）。
  • 方法信息：存储 main 方法、addAndPrint 方法的字节码。
  • 字段信息：存储类中的静态字段 staticVar 和实例字段 instanceVar。

2. 堆区（Heap）

堆区存储所有通过 new 关键字创建的对象实例和数组。

• 对象实例：当执行到 Example example = new Example(); 时，Example 类的一个实例会被分配到堆区。这个实例包含一个 instanceVar 字段，它的初始值是 0。
• 对象属性：example.instanceVar = 30; 时，实例对象的 instanceVar 被更新为 30。

3. 栈区（Stack）

栈区存储每个方法的局部变量和方法调用的参数、返回地址等。每当一个方法调用时，都会为该方法分配一个栈帧。

• main 方法的栈帧：
  • 存储局部变量 localVar = 20。
  • 存储方法参数 args，即 String[] args（虽然我们没有用到，但它也会存在于栈帧中）。
  • 存储局部变量 example，它指向堆区中创建的 Example 对象。
• addAndPrint 方法的栈帧：
  • addAndPrint 方法有两个参数 a 和 b，其中 a = localVar = 20 和 b = 5，它们都存储在 addAndPrint 方法的栈帧中。
  • 存储局部变量 sum，用于存储两个数相加的结果。

4. 程序计数器（PC Register）

每个线程有一个程序计数器（PC），它保存当前线程正在执行的字节码指令的地址。对于每个线程，程序计数器是独立的。

• main 方法的程序计数器：当执行 main 方法时，程序计数器指向 main 方法的字节码指令。指令顺序执行时，程序计数器会根据程序流程指向不同的代码行。
• addAndPrint 方法的程序计数器：当 main 方法调用 addAndPrint(localVar, 5) 时，程序计数器会切换到 addAndPrint 方法，指向 addAndPrint 方法的字节码指令。

5. 本地方法栈（Native Method Stack）

本地方法栈用于支持 Java 调用本地方法（如 C/C++）。在这个例子中，Java 程序没有调用本地方法，因此本地方法栈没有被使用。