JVM系列笔记目录

• 虚拟机的基础概念
• class文件结构
• class文件加载过程
• jvm内存模型
• JVM常用指令
• GC与调优

指令集分类

基于寄存器的指令集

基于栈的指令集
Hotspot中的Local Variable Table相当于JVM的寄存器

运行时数据区

运行时数据区分6个部分： PC、JVM Stack、Heap、MethodArea、Native Method Stack、Direct Memory。

• PC: 程序计数器，存放下一条指令的位置。

• JVM Stack：线程独有的栈，存放一个个栈帧(Stack Frame，每个方法对应一个栈帧。

  栈帧组成：

  • Local Variable Table 方法本地的参数表
  • Operand Stack 操作数栈
  • Dynamic Linking 动态链接，简单理解为指向Runtime Constant Pool中的符号链接；如果没有解释，将符号引用解析为直接引用的过程；如果已解释，直接用。感兴趣可以阅读下 Oracle官方JVM规范。
  • Return address，返回地址，a() -> b()，方法a调用了方法b, b方法的返回值放在什么地方

• Heap：所有线程共享的堆空间，具体在GC的章节探讨。

• MethodArea：方法区，线程共享

  • 存放每一个class的结构

  • 方法区是逻辑上的概念，1.8前后有不同实现

    1.8版本前指的是永久代，字符串常量位于PermSpace，FGC不会清理，大小启动的时候指定，不能变。

    1.8后指的是元数据区(Meta Space),字符串常量位于堆,会触发FGC清理,不设定的话，就是最大的物理内存

  • 方法区中包含RunTime Constant Pool，是class中的常量池中的数据运行时存放的地方

• Native Method Stack：调用了C/C++本地方法的栈。

• Direct Memory：JVM可以直接访问的内核空间的内存(OS管理的内存)，使用NIO，提高效率，实现零拷贝。

运行时数据中PC、JVM Stack、Native Method Stack是线程独有的,而Heap、Method Area则是线程共享的。

• JVM常用指令

  如何查看指令的含义？idea中通过插件jclasslib直接点击指令查看，或是查阅JVM规范。

  • store 存入LVT

  • load 从LVT取

  • pop弹栈

  • add 加法

  • mul乘法

  • sub减法

  • invoke

    ​ InvokeStatic调用静态方法

    ​ InvokeVirtual调用可以多态的方法

    ​ InvokeInterface调用接口方法

    ​ InvokeSpecial调用可以直接定位，不需要多态的方法如private 方法、构造方法

    ​ InvokeDynamic调用lambda表达式或者反射或者其他动态语言scala kotlin,或者CGlib ASM,动态产生的类会用到的指令，JVM最难的指令

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