[面试问题] JVM 的结构和原理

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Java 概述

1. Java 的开发理念

一次编写，随处运行

• 以平台无关的语言为目标

• 开发的重点是能够在任何操作系统上运行用相同语言编写的代码（跨平台）。

2. JDK

• Java 开发工具包 它是 Java 开发工具，包括 JRE 和 JVM。与默认情况下只需运行用 Java 编写的程序的用户不同，开发人员需要安装 JDK。JDK 包括一个编译器。

• Java 运行时环境 Java 运行时环境包括 Java 类库、Java 类加载器和 JVM。使用类加载器和类库编写的 Java 代码可与类库结合在 JVM 上运行。

• Java 虚拟机

什么是 JVM？

• Java Virtual Machine，Java 虚拟机。

• 为运行 Java 程序提供环境的软件。

Java 代码 → 编译器 → 机器语言

通过为应用程序的执行分配内存来构建 Java 运行时数据区。

运行时数据区

• 堆区

• 方法区域

以上两个区域由所有线程共享

• PC 寄存器

• 本地方法堆栈

• 堆栈区域

上述三个区域在每个线程启动时创建，并在终止时销毁。

每个区域的详细信息

1. 堆

• 存储类实例和数组的空间

垃圾回收 * 动态内存管理系统 "垃圾回收

2. 方法

• 存储类、接口结构的空间

3. 堆栈

• 类似于 C 语言的堆栈结构，存储局部变量和函数执行结果

• 它负责调用和返回函数，并有一个堆栈框架。

• 什么是堆栈框架？

每个函数的分隔空间，包含函数的调用信息。 以后进先出的方式处理堆栈框架 如果在没有空闲空间时添加了一个框架，就会发生堆栈溢出。 指针法使用序幕和尾声检查堆栈返回位置

4. 本地方法堆栈

• 用 C、CPP 编写的方法的执行堆栈

• 执行代码时分配本地方法栈

• 可能导致堆栈溢出错误或内存不足错误

• 可动态调整堆栈大小

5. PC 寄存器

• 每个线程都有一个 PC 寄存器

• 记录线程执行当前指定指令时的指令地址

• 从一条指令到另一条指令，该值会稳步波动，以确保所指向的值被执行

注释

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