jvm七之虚拟机字节码执行引擎

╰+攻爆jí腚メ 2023-02-16 04:09 15阅读 0赞

# 运行时栈帧结构 #

栈帧用于支持虚拟机进行方法调用和方法执行的数据结构,他是虚拟机运行时数据区中的虚拟机栈的栈元素
        在活动线程中，只有位于栈顶的方法才是在运行的，只有位于栈顶的栈帧才是生效的，其被称为“当前栈帧”
        （Current Stack Frame），与这个栈帧所关联的方法被称为“当前方法”（Current Method）。
        每一个方法从调用到执行完成的过程,对应一个栈帧在虚拟机里面从入栈到出栈的过程

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L051YW5fRmVuZw_size_16_color_FFFFFF_t_70]

## 局部变量表 ##

一组变量值存储空间,用于存放方法参数和方法内部定义的局部变量  
一个变量槽可以存放一个32位以内的数据类型，Java中占用不超过32位存储空间的数据类型有boolean、byte、char、short、int、  
float、reference(对一个对象实例的引用)和returnAddress这8种类

当一个方法被调用时，Java虚拟机会使用局部变量表来完成参数值到参数变量列表的传递过程，
    即实参到形参的传递。如果执行的是实例方法（没有被static修饰的方法），那局部变量表中第0位索
    引的变量槽默认是用于传递方法所属对象实例的引用，在方法中可以通过关键字“this”来访问到这个隐
    含的参数。其余参数则按照参数表顺序排列，占用从1开始的局部变量槽，参数表分配完毕后，再根据
    方法体内部定义的变量顺序和作用域分配其余的变量槽。
    为了尽可能节省栈帧耗用的内存空间，局部变量表中的变量槽是可以重用的，方法体中定义的变
    量，其作用域并不一定会覆盖整个方法体，如果当前字节码PC计数器的值已经超出了某个变量的作用
    域，那这个变量对应的变量槽就可以交给其他变量来重用。

package F_jvmExecution;
    
    /**
     * 局部变量表slot复用对垃圾收集的影响之一
     *
     * -verbose:gc:查看垃圾收集过程
     *  局部变量表以变量槽为最小单位(variable slot)
     * Created by Administrator on 2017/5/23.
     */
    public class Demo {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            //添加变量a赋值操作,把变量对应的局部变量表清空
             {
        
                 byte[] bytes = new byte[64 * 1024 * 1024];
             }
             int a = 0;
             System.gc();
         }
        /* public static void main(String[] args) {
    
             //虽然离开了bytes作用域,但此之后没有任何对局部变量表的读写操作,局部变量表关联没打断
             {
                 byte[] bytes = new byte[64 * 1024 * 1024];
             }
             System.gc();
         }*/
        /*public static void main(String[] args) {
            //没回收内存，是因为bytes还在作用域中
            byte[] bytes = new byte[64 * 1024 * 1024];
            System.gc();
        }*/
    }

## 操作数栈 ##

操作栈,后进后出,2个栈帧独立，但是有时会做一部分重叠,
        共享数据.在进行方法调用时就可以直接共用一部分数据，
        无须进行额外的参数复制传递了
    
    	当执行某个指令的时候,如果需要2个参数,就会从栈顶上pop2个操作数.

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## 动态连接 ##

每个栈帧都包含一个指向运行时常量池中该栈帧所属方法的引用，
    持有这个引用是为了支持方法调用过程中的动态连接
    符号引用一部分在类加载阶段或第一次使用时转化为直接引用,
    这种转化称为静态解析 
    每次运行期间转化为直接引用称为动态连接

## 方法返回值 ##

当一个方法执行2种方式退出，
        正确返回，return
        异常，在方法异常表中没有搜索到匹配异常处理器,throw

# 方法调用 #

方法调用
    确定调用哪一个方法
    解析调用
        解析调用一定是个静态的过程，在编译期间就完全确定，在类加载的解析阶段就会把涉及的符号
        引用全部转变为明确的直接引用，不必延迟到运行期再去完成。
            解析调用的方法在程序真正运行之前就有一个可确定的调用版本,并且这个调用版本在运行期不可改变
            主要有静态方法和私有方法,实例构造器,父类
            其中静态方法与类型直接关联,私有方法外部不可访问.所以适合在类加载阶段进行解析
    分派
           静态分配,重载,根据静态类型来确定调用方法(就是左边定义的类型)
           动态分配,重写,根据实际类型来确定调用方法(右边new的类型)
           字段没有多态性虽然在子类的内存中两个字段都会存在，但是子类的字段会遮蔽父类的同名字段。

# 动态类型语言支持 #

变量无类型而变量值才有类型

# 基于栈的指令集与基于寄存器的指令集 #

基于栈的指令集就是把操作数存储在栈中,当执行某个指令操作的时候从栈中pop参数,  
基于寄存器的指令集就是把值赋给寄存器,如eax,ebx,然后进行指令操作.  
跟基于栈的比较，不需要重复push,pop,所以内存较小,但是依赖cpu指令集,而基于栈的不需要依赖具体的cpu指令集,只需要维护好操作数栈上的值就行了.

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