java虚拟机结构(概览一)

java虚拟机结构(概览一)

1、 class文件格式

编译后被java虚拟机所执行的代码使用了一种平台中立（不依赖于特定硬件及操作系统）的 二进制格式来表示，并且经常（但非绝对）以文件的形式存储，因此这种格式称为class文件格式。class文件格式中精确地定义了类和接口的表示形式，例如字节序（byte ordering）。 这种class文件格式是java能够跨平台的原因和保证

2、 数据类型

与java程序语言中的数据类型相似，java虚拟机可以操作的数据类型分为两类：原始类型（primitive type，或叫做基本类型、原生类型）和引用类型（reference type）。与之对应，也存在原始值（primitive value）和引用值（reference value）两种类型的数据，他们可用于变量赋值、参数传递、方法返回和运算操作。

2.1、 基本类型与值

java虚拟机所支持的原始数据类型包括数值类型（numeric type）、boolean类型和returnAddress类型（JDK7以后名存实亡）三类。 数值类型又分为整数类型（integral type）和浮点类型（floating-point type）两种。 整数类型包括：

  byte类型：值为8位有符号二进制补码整数，默认值为零
  short类型：值为16位有符号二进制补码整数，默认值为零
  int类型：值为32位有符号二进制补码整数，默认值为零
  long类型：值为64位有符号二进制补码整数，默认值为零
  char类型：值为使用16为无符号整数表示的、指向基本多文种平面（BMP）的Unicode码点，以UTF-16编码，默认值为Unicode的null码点（'\u0000'）。

浮点类型包括：

  float类型：值为单精度浮点数集合中的元素，或者（如果虚拟机支持的话）是单精度扩展指数（float-extended-exponent）集合中的元素，默认值为正数0。
  double类型：值为双精度浮点数集合中的元素，或者（如果虚拟机支持的话）是双精度扩展指数（double-extended-exponent）集合中的元素，默认值为正数0。

boolean类型的值为布尔值true和false，默认值为false。

2.1.1、整数类型与整数值

java虚拟机中的整数类型的取值范围如下：

对于byte类型，取值范围是-128~127（-2^7~2^7-1），包括-128和127.
对于short类型，取值范围是-32768~32767（-2^15~2^15-1），包括-32768和32767。
对于int类型，取值范围是-2147483648~2147483647（-2^31~2^31-1），包括-2147483648和2147483647。
对于long类型，取值范围是-9223372036854775808~9223372036854775807（-2^63~2^63-1），包括-9223372036854775808和9223372036854775807
对于char类型，取值范围是0~65535，包括0和65535.

2.1.2、 boolean类型

虽然java虚拟机定义了boolean这种数据类型，但是只对它提供了非常有限的支持。在java虚拟机中没有任何供boolean值专用的字节码指令，java语言表达式所操作的boolean值，在编译后都直接使用了java虚拟机中的int数据类型来代替。如true值采用1来表示，false值采用0来表示。

2.2.3、 引用类型与值

java虚拟机中有三种引用类型：类类型（class type）、数组类型（array type）和接口类型（interface type）。这些引用类型的值分别指向动态创建的类实例、数组实例和实现了某个接口的类实例或数组实例。 数组类型最外面的那一维元素的类型（此维度的长度不由数组类型来决定），叫做该数组类型的组件类型（component type）。一个数组的组件类型也可以是数组。从任意一个数组开始，如果发现其组件类型也是数组类型，那就继续取这个小数组的组件类型，不断执行这样的操作，最终一定可以遇到组件类型不是数组的情况，这时就把这种类型称为本数组类型的元素类型（element type）。数组的元素类型必须是基础类型、类类型或者接口类型之一。 在引用类型的值中还有一个特殊的值：null，当一个引用不指向任何对象的时候，它的值就用null来表示。一个为null的引用，起初并具备任何实际的运行期类型，但是它可转型为任意的引用类型。引用类型的默认值就是null。 java虚拟机规范并没有规定null在虚拟机实现中应当怎样用编码来表示。