Jvm（14.2），运行时数据---堆,栈,方法区

Posted 2021-01-07 qingruihappy

一，我们首先来看张图

二，代码来解释

先了解具体的概念：

JAVA的JVM的内存可分为3个区：堆(heap)、栈(stack)和方法区(method) 堆区:

1.存储的全部是对象，每个对象都包含一个与之对应的class的信息。(class的目的是得到操作指令)

2.jvm只有一个堆区(heap)被所有线程共享，堆中不存放基本类型和对象引用，只存放对象本身栈区:

1.每个线程包含一个栈区，栈中只保存基础数据类型的对象和自定义对象的引用(不是对

象)，对象都存放在堆区中

2.每个栈中的数据(原始类型和对象引用)都是私有的，其他栈不能访问。

3.栈分为3个部分：基本类型变量区、执行环境上下文、操作指令区(存放操作指令)。

方法区:

1.又叫静态区，跟堆一样，被所有的线程共享。方法区包含所有的class和static变量。

2.方法区中包含的都是在整个程序中永远唯一的元素，如class，static变量。

为了更清楚地搞明白发生在运行时数据区里的黑幕，我们来准备2个小道具（2个非常简单的小程序）。

AppMain.java

public class AppMain

//运行时, jvm 把appmain的信息都放入方法区

{

public static void main(String[] args) //main 方法本身放入方法区。

{

Sample test1 = new Sample( " 测试1 " ); //test1是引用，所以放到栈区里， Sample是自定义对象应该放到堆里面

Sample test2 = new Sample( " 测试2 " ); test1.printName(); test2.printName();

}

}

Sample.java

public class Sample //运行时, jvm 把appmain的信息都放入方法区

{

/** 范例名称 */ private name; //new Sample实例后， name 引用放入栈区里， name 对象放入堆里 /** 构造方法 */

public Sample(String name)

{

this .name = name;

}

/** 输出 */ public void printName() //print方法本身放入 方法区里。

{

System.out.println(name);

}

}

OK，让我们开始行动吧，出发指令就是："java AppMain"，包包里带好我们的行动向导图，Let‘s GO！

系统收到了我们发出的指令，启动了一个Java虚拟机进程，这个进程首先从classpath中找到AppMain.class文件，读取这个文件中的二进制数据，然后把Appmain类的类信息存放到运行时数据区的方法区中。这一过程称为AppMain类的加载过程。

接着，Java虚拟机定位到方法区中AppMain类的Main()方法的字节码，开始执行它的指令。这个main()方法的第一条语句就是：

Sample test1=new Sample("测试1");

语句很简单啦，就是让java虚拟机创建一个Sample实例，并且呢，使引用变量test1引用这个实例。貌似小case一桩哦，就让我们来跟踪一下Java虚拟机，看看它究竟是怎么来执行这个任务的：

1. Java虚拟机一看，不就是建立一个Sample实例吗，简单，于是就直奔方法区而去，先找到Sample类的类型信息再说。结果呢，嘿嘿，没找到@@，这会儿的方法区里还没有

Sample类呢。可Java虚拟机也不是一根筋的笨蛋，于是，它发扬"自己动手，丰衣足食"的作风，立马加载了Sample类，把Sample类的类型信息存放在方法区里。

1. 好啦，资料找到了，下面就开始干活啦。Java虚拟机做的第一件事情就是在堆区中为一

个新的Sample实例分配内存, 这个Sample实例持有着指向方法区的Sample类的类型信息的引用。这里所说的引用，实际上指的是Sample类的类型信息在方法区中的内存地址，其实，就是有点类似于C语言里的指针啦~~，而这个地址呢，就存放了在Sample实例的数据区里。

1. 在JAVA虚拟机进程中，每个线程都会拥有一个方法调用栈，用来跟踪线程运行中一系列的方法调用过程，栈中的每一个元素就被称为栈帧，每当线程调用一个方法的时候就会向方法栈压入一个新帧。这里的帧用来存储方法的参数、局部变量和运算过程中的临时数据。 OK，原理讲完了，就让我们来继续我们的跟踪行动！位于"="前的Test1是一个在main() 方法中定义的变量，可见，它是一个局部变量，因此，它被会添加到了执行main()方法的主线程的JAVA方法调用栈中。而"="将把这个test1变量指向堆区中的Sample实例，也就是说，它持有指向Sample实例的引用。

OK，到这里为止呢，JAVA虚拟机就完成了这个简单语句的执行任务。参考我们的行动向导图，我们终于初步摸清了JAVA虚拟机的一点点底细了，COOL！

接下来，JAVA虚拟机将继续执行后续指令，在堆区里继续创建另一个Sample实例，然后依次执行它们的printName()方法。当JAVA虚拟机执行test1.printName()方法时，JAVA虚拟机根据局部变量test1持有的引用，定位到堆区中的Sample实例，再根据Sample实例持有的引用，定位到方法去中Sample类的类型信息，从而获得printName()方法的字节码，接着执行printName()方法包含的指令。

其实从上面的例子我们更可以看到堆中存放的是对象，而堆是jvm内存中占用空间最大的一块区域，从这个角度看，我们可以看出来java就是一个面向对象的语言。

1，首先通过类加载器把主方法还是引用的方法都加载到方法区中来,。

2，碰到创建对象的时候会把new的对象（ new Sample）放到堆中去，而它的引用放到栈（test1 ）中去。这里注意了，同时会把test1中属性比如name等信息也放到栈中来，这里说的具体一点就是栈的局部变量表中来。