一?JAVA運行時內存區域

JVM在加載class文件時，會將class文件定義的數據結構轉為運行時內存中的數據，那么jvm是如何安排運行時的內存區域呢？

jvm將運行時內存劃分為以下幾個部分：

堆：所有線程共享

方法區：類信息、靜態變量、常量等

　　運行時常量池：class文件的常量池(字面常量和符號引用)+運行時產生的常量

程序計數器： ?當前線程執行的字節碼的行號指示器

虛擬機棧：棧幀 = 本地局部變量表、操作數棧、動態鏈接、出口信息

本地方法棧：native方法

直接內存：不屬于jvm管理，但是在nio中，會使用native方法申請堆外內存，并在java堆中保存其引用。

其中，堆和方法區是所有的線程所共享的，而虛擬機棧、本地方法棧和程序計數器是各線程所獨享的。

二 class文件

class文件是怎樣定義的呢？它與java運行時內存是什么關系呢？

class文件格式：

u4 魔數

u2 class文件版本號

u2 class文件版本號

u2 constant_pool_count ? ?表示常量池容量大小，從1開始計數；

　　　常量池中主要存放兩大類：字面常量和符號引用

　　　　　符號引用又包含三類：類、接口的全限定名，字段名稱和描述，方法名稱和描述

cp_info constant_pool

　　　共定義了11種常量項?

　　 ?其中，有CONSTANT_Fieldref_info，會有聲明字段的類/接口和字段的名稱及描述符等；

?

　　 ?與后面的字段表/方法表略有不同，但是會復用相同的簡單名稱和描述符。

　　 ?這里的只會包含在類中被使用的field和method。

? ? ? 當前代碼所屬的類是D，要把一個符號引用N解析成一個來自類或接口C的直接引用：

　　這個發生在何地？可能發生在方法的字節碼中：

Classfile /Users/wangzx/IdeaProjects/devep_java/spring_java/target/classes/com/sankuai/sc/t/test2.class
Last modified 2016-6-5; size 546 bytes
MD5 checksum c1c0289a9a434d71f7e4a04adfd366c3
Compiled from "test2.java"
public class com.sankuai.sc.t.test2
SourceFile: "test2.java"
minor version: 0
major version: 49
flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
Constant pool:
#1 = Methodref #5.#22 // java/lang/Object."<init>":()V
#2 = Fieldref #23.#24 // com/sankuai/sc/t/A.a:I
#3 = Methodref #4.#25 // com/sankuai/sc/t/test2.inc:(Lcom/sankuai/sc/t/A;)I
#4 = Class #26 // com/sankuai/sc/t/test2
#5 = Class #27 // java/lang/Object
#6 = Utf8 m
#7 = Utf8 I
#8 = Utf8 <init>
#9 = Utf8 ()V
#10 = Utf8 Code
#11 = Utf8 LineNumberTable
#12 = Utf8 LocalVariableTable
#13 = Utf8 this
#14 = Utf8 Lcom/sankuai/sc/t/test2;
#15 = Utf8 inc
#16 = Utf8 (Lcom/sankuai/sc/t/A;)I
#17 = Utf8 a
#18 = Utf8 Lcom/sankuai/sc/t/A;
#19 = Utf8 inccc
#20 = Utf8 SourceFile
#21 = Utf8 test2.java
#22 = NameAndType #8:#9 // "<init>":()V
#23 = Class #28 // com/sankuai/sc/t/A
#24 = NameAndType #17:#7 // a:I
#25 = NameAndType #15:#16 // inc:(Lcom/sankuai/sc/t/A;)I
#26 = Utf8 com/sankuai/sc/t/test2
#27 = Utf8 java/lang/Object
#28 = Utf8 com/sankuai/sc/t/A
{
public int m;
flags: ACC_PUBLIC

?

public com.sankuai.sc.t.test2();
flags: ACC_PUBLIC
Code:
stack=1, locals=1, args_size=1
0: aload_0
1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V
4: return
LineNumberTable:
line 19: 0
LocalVariableTable:
Start Length Slot Name Signature
0 5 0 this Lcom/sankuai/sc/t/test2;

?

int inc(com.sankuai.sc.t.A);
flags:
Code:
stack=2, locals=2, args_size=2
0: aload_1
1: getfield #2 // Field com/sankuai/sc/t/A.a:I
4: iconst_1
5: iadd
6: ireturn
LineNumberTable:
line 24: 0
LocalVariableTable:
Start Length Slot Name Signature
0 7 0 this Lcom/sankuai/sc/t/test2;
0 7 1 a Lcom/sankuai/sc/t/A;

?

int inccc(com.sankuai.sc.t.A);
flags:
Code:
stack=2, locals=2, args_size=2
0: aload_0
1: aload_1
2: invokevirtual #3 // Method inc:(Lcom/sankuai/sc/t/A;)I
5: ireturn
LineNumberTable:
line 27: 0
LocalVariableTable:
Start Length Slot Name Signature
0 6 0 this Lcom/sankuai/sc/t/test2;
0 6 1 a Lcom/sankuai/sc/t/A;
}

?

?

? ? ? 1.如果C本身就包含了簡單類型和字段描述符與N都相符的字段，則返回此字段的直接引用。 ?

? ? ? 2. 查找D是否有N，需要查找D的字段表 ? ?

　　3.否則，如果C實現了接口，則在接口中查找

　　4.否則，在C的父類中查找。

?

?

u2 access_flag

　　是否是類/接口，是否是抽象類，是否是private等，是否是final等

u2 this_class

u2 super_class

u2 interface_count

u2 interfaces

都是指 常量池中的全限定名稱，先指向類/接口索引，再找到utf-8的索引

u2 fields_count

field_info fields

字段表中會包含 字段access屬性、字段名稱索引、描述符索引以及attribute；

描述符：數組 [, V void, L 引用類型, 描述方法時，先用小括號描述參數列表，后面再跟上返回值描述。

字段表中不會列出父類和超類中繼承而來的字段名

u2 methods_count

method_info methods

方法表：access屬性，名稱索引、描述索引以及attribute

如果方法沒有被override，則不會出現父類繼承而來的方法名

u2 attributes_count

attribute_info attributes

屬性表中最重要的要數方法表的Code屬性，其中包含了方法的具體信息，具體如下：

u2 attribute_name_index

u4 attribute_length

u2 max_stack 操作數棧的最大深度

u2 max_locals

u4 code_length

u1 code * code_length

....異常表等

?

轉載于:https://www.cnblogs.com/cycc/p/5561321.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的深入理解java虚拟机一 JAVA运行时内存区域与class文件的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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