“虛擬機(jī)”是一個相對“物理機(jī)”的概念，這兩種機(jī)器都有代碼執(zhí)行能力。

物理機(jī)的執(zhí)行引擎是直接建立在處理器、硬件、指令集和操作系統(tǒng)層面上的。

虛擬機(jī)的執(zhí)行引擎由自己實(shí)現(xiàn)，自行制定指令集與執(zhí)行引擎的結(jié)構(gòu)體系，并可執(zhí)行不被硬件直接支持的指令集格式。

在虛擬機(jī)規(guī)范中，制定了虛擬機(jī)字節(jié)碼執(zhí)行引擎的概念模型，為各種虛擬機(jī)執(zhí)行引擎的統(tǒng)一外觀。

執(zhí)行引擎在執(zhí)行java代碼時候可能會有解釋執(zhí)行和編譯執(zhí)行兩種模式。

輸入：字節(jié)碼? 處理：字節(jié)碼解析 輸出：執(zhí)行結(jié)果

虛擬機(jī)的方法調(diào)用

虛擬機(jī)的字節(jié)碼執(zhí)行

棧幀：存在于虛擬機(jī)棧內(nèi)存中，用于支持虛擬機(jī)進(jìn)行方法調(diào)用和方法執(zhí)行的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。為虛擬機(jī)棧中的棧元素。

存儲數(shù)據(jù)：局部變量表、操作數(shù)棧、動態(tài)鏈接和方法返回地址。

方法調(diào)用過程即一個棧幀在虛擬機(jī)棧里從入棧到出棧的過程。

局部變量表的大小、操作數(shù)棧深度，在編譯期間已經(jīng)確定，這些大小、深度寫入了方法表的Code屬性中，因此一個棧幀需要分配多少內(nèi)存，不會受到程序運(yùn)行

期間變量數(shù)據(jù)的影響，而僅僅取決于具體的虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)。

一個線程中的方法調(diào)用鏈很長，很多方法都同時處于執(zhí)行狀態(tài)，對于執(zhí)行引擎來說，在活動線程中，只有位于棧頂?shù)臈攀怯行У?#xff0c;稱為當(dāng)前棧幀，與這個棧幀相關(guān)的方法稱為當(dāng)前方法。

執(zhí)行引擎的所有字節(jié)碼指令都只針對當(dāng)前棧幀進(jìn)行操作。

棧幀概念模型：? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?當(dāng)前線程? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 線程1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?線程2

當(dāng)前棧幀? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?當(dāng)前棧幀? ? ? ? ? ? ? ?當(dāng)前棧幀

局部變量表? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?局部變量表? ? ? ? ? ??局部變量表

操作數(shù)棧? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 操作數(shù)棧? ? ? ? ? ? ? ?操作數(shù)棧

動態(tài)鏈接? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??動態(tài)鏈接? ? ? ? ? ? ?? 動態(tài)鏈接

方法返回地址? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 方法返回地址? ? ? ???方法返回地址

.............? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??.............? ? ? ? ? ? ? ??.............

棧幀N? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??棧幀N? ? ? ? ? ? ? ? ? ?棧幀N

............? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ???............? ? ? ? ? ? ? ? ??............

棧幀2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?棧幀2? ? ? ? ? ? ? ? ???棧幀2

棧幀1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?棧幀1? ? ? ? ? ? ? ? ? ?棧幀1

局部變量表：存放方法參數(shù)和方法內(nèi)部局部變量，容量：在java程序編譯為class文件時，就在方法的code屬性的max_locals數(shù)據(jù)項(xiàng)中確定了該方法的所需分配的局部變量表的最大容量。

變量槽(Slot)是局部變量表中最小單位。

操作數(shù)棧：后入先出棧，可用戶算術(shù)運(yùn)算或調(diào)用其他方法時候進(jìn)行參數(shù)傳遞。

例子：整數(shù)加法的字節(jié)碼指令iadd在運(yùn)行時候操作數(shù)棧中最接近棧頂?shù)膬蓚€元素已經(jīng)存入兩個int型的數(shù)值，當(dāng)執(zhí)行這個指令時，會將這兩個int值出棧并相加，然后將相加后的結(jié)果入棧。

動態(tài)鏈接：

方法返回地址：即當(dāng)前棧幀出棧，退出時執(zhí)行操作：恢復(fù)上層方法的局部變量表和操作數(shù)棧，把返回值壓入調(diào)用者棧幀的操作數(shù)棧中，調(diào)整計(jì)數(shù)器的值指向后一條指令。

方法調(diào)用過程：

方法調(diào)用概念：確定被調(diào)用方法的版本

解析：所有方法調(diào)用中的目標(biāo)方法在class文件里都有一個常量池中的符號引用，在類記載的解析階段，會將其中的一部分符號引用轉(zhuǎn)化為直接引用，這種解析能成立的前提是：方法在程序真正運(yùn)行之前就有一個可確定的調(diào)用版本，并且這個方法的調(diào)用版本在運(yùn)行期間是不可改變的。比如：靜態(tài)方法和私有方法兩大類，前者與類型直接關(guān)聯(lián)，后者在外部不可被訪問，這兩種方法各自的特點(diǎn)決定了他們都不可能通過繼承或別的方式重寫其他版本，因?yàn)樗麄兌歼m合在類加載階段進(jìn)行解析。

java虛擬機(jī)5條方法調(diào)用字節(jié)碼指令：

1、invokestatic :調(diào)用靜態(tài)方法。

2、invokespecial:調(diào)用實(shí)例構(gòu)造方法、私有方法、父類方法。

3、invokevirtual:調(diào)用所有的虛方法。

4、invokeinterface:調(diào)用接口方法，會在運(yùn)行時再確定一個實(shí)現(xiàn)此接口的對象。

5、invokedynamic:先在運(yùn)行時動態(tài)解析出調(diào)用點(diǎn)限定符所引用的方法，然后再執(zhí)行該方法，以上4條指令，分派邏輯是固化在java虛擬機(jī)內(nèi)部的，而invokedynamic指令的分派邏輯是由用戶所設(shè)定的引導(dǎo)方法決定的。

總結(jié)

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