小马之博客初体验暨JVM基础一开篇

开篇闲谈

今天是2021年2月22日，是我从机械走向程序猿的第四个年头，也是我第一篇博客的开始（小马也是在学习中，有不对的地方希望大佬指正）。写博客这个想法在我脑海里生生灭灭已经好几轮回，其实一直想着把工作中遇到的问题以及学习中的心得写下来，为什么一直没有开始呢，你懂得《懒人总有理由推脱》。废话不多说，直接开干<希望自己能坚持下来，加油，小马>。

JVM基础知识

java程序运行过程

过程：java文件>>>>编译器（生成.class文件）>>>> JVM（字节码）>>>> 机器码

第一步 ：javac将java文件编译成 .class文件。
第二步：JVM将.class文件翻译，输出字节码，调用操作系统函数。

JVM、JRE、JDK 的关系

JVM 就是我们经常说的 java虚拟机，主要就是把.class文件翻译成机器识别的码。
JER java运行时环境，它包含JVM，除了JVM外，主要是提供很多类库（比如读写或者操作文件、连接网络、IO等等），这都是JRE提供的基础的类库。
JDK java软件开发包，它包含JRE,对我们程序猿来言，处理JRE的功能外，我们还需要打包代码，调试代码，有时候还需要反编译代码，JDK提供了一些工具（javac<编译代码>、jar<打包>、javap<反编译>）等，这就是JDK。
补充
JVM具有跨平台性<在不同的操作系统上（Linux、Windows、MacOS 等平台）执行，效果是一样>；
跨语言性字节码>

JVM的内存区域

运行时数据区

虚拟机栈

基于线程，存储当前线程运行 java方法所需的数据，指令，返回地址。
特点：先进后出<好比手枪子弹夹上子弹，先压得子弹后出，后压得先出>

栈帧

在java方法被调用时，会创建一个栈帧，并进入栈，当方法完成相应调用，则出栈。
局部变量表
用于存储方法中的变量，比如八大基础类型，如果是局部的一些对象，比如new出的对象，则存放它的引用地址即可。

传统的操作系统 包含 CPU + 内存 + 缓存
JVM（模拟板的操作系统）想对应 JVM执行引擎（CPU） + 堆、栈 (内存) + 操作数栈（缓存）

操作数栈
它本质上是执行引擎的一个工作区，用于存放java方法的操作数的。如果代码不执行，操作数栈就是空的。

动态链接
符号引用和直接引用在方法运行时进行解析和链接的过程，叫动态链接
比如一个方法调用另一个方法时，或者一个类使用另一个类的成员变量时，首先我们得知道其名字，
符号引用呢就相当于名字，这些被调用者的名字就存放在java字节码文件里（.class文件）
当程序运行起来，怎么通过这个名字（符号引用）找到相应的类和方法，是通过解析成相对应的直接引用，利用直接引用来准确的找到。

完成出口<返回地址>
正常返回：调用程序计数器中的地址作为返回
异常返回：通过异常处理器表来确定

程序计数器
主要用来记录各个线程执行的字节码的地址，比如，分支、循环、跳转、异常、线程恢复等都依赖于计数器。
由于 Java 是多线程语言，当执行的线程数量超过 CPU 核数时，线程之间会根据时间片轮询争夺 CPU 资源。如果一个线程的时间片用完了，或者是其它原因导致这个线程的 CPU 资源被提前抢夺，那么这个退出的线程就需要单独的一个程序计数器，来记录下一条运行的指令。 因为 JVM 是虚拟机，内部有完整的指令与执行的一套流程，所以在运行 Java 方法的时候需要使用程序计数器（记录字节码执行的地址或行号），如果是遇到本地方法（native 方法），这个方法不是 JVM 来具体执行，所以程序计数器不需要记录了，这个是因为在操作系统层面也有一个程序计数器，这个会记录本地代码的执行的地址，所以在执行 native 方法时，JVM 中程序计数器的值为空(Undefined)。 另外程序计数器也是 JVM 中唯一不会 OOM(OutOfMemory)的内存区域。

CPU时间轮转机制

后记

写下自己的感受，虽然说这个知识都是基础，要是口述的话，感觉没啥压力，但是呢，要一个字一个字敲到文章里，还是需要点时间的，再有每个知识点呢都需要在确认下（比较菜）生怕哪块写的不对，总体来说，自己很充裕，也算是打发时间的最好的方法，还能巩固知识，那就到这里，下章见~。