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看了两篇将Java虚拟运行机制的文章，感觉都还不错，就当保存一下吧。

以下摘自 

 首先简单阐述下解释型语言和编译型语言的联系与区别。

    编译型语言是通过编译器将程序编译成目标机器所能识别的机器码，而解释型语言不需要编译过程。由该语言的解释器读取脚本，按照语法规则进行解释，然后调用解释器内建的命令(或者库函数)。

解释型语言的执行过程离不开解释器，python，perl，ruby等等。所以脚本的第一行一般是#/usr/bin/×××。×××代表了各语言相应的解释器。脚本一般由表达式(expression)和Block of expressions组成，解释器首先要做的就是分析并理解表达式结构，形成“执行序列”。这个“执行序列”是中立的，不针对任何native machine(呵呵，我起的名字，相对于viutural machine。)，所以“可移植性”高。这里不用“字节码”代替“执行序列”是考虑到在jvm中有字节码的概念，他们之间有显著的不同。决定执行序列是解释器最主要的作用。假设，python输出的函数为python_print()，那么python解释器在“解释”脚本时遇到这个表达式就将调用系统的print()函数执行输出操作。你也可以把脚本理解成高级配置文件，这个文件指导python解释器如何运行，解释器内部已经制订了“如何”运行的若干规则。

    JVM执行java程序要比上述两个复杂，因为它已经被称作machine了。下图是JVM的结构框图。主要包含：垃圾回收器，类加载子系统，执行引擎，运行时数据区等。

如果能较详细的理解这幅图，那么JVM的运行机制就大体过关了。下面试着分析上述各模块的功能和它们之间的相互联系。

类加载过程

java程序经过编译后形成*.class文件，内含JVM的字节码。通过类加载器将字节码(*.class)加载入JVM的内存中。类加载过程主要涉及JVM的方法区。方法区存储了类的类型信息，如运行时常量池（Runtime Constant Pool）、字段和方法数据、构造函数和普通方法的字节码内容、还包括一些在类、实例、接口初始化时用到的特殊方法。这些都可以看作静态信息，每次方法被调用，在java栈中保持该方法的临时变量，当方法返回时，java栈自动撤消。JVM将类加载过程分成加载，连接，初始化三个阶段，其中连接阶段又细分为验证，准备，解析三个阶段。

1、Java程序开始运行前，类加载器加载类名.class，将类信息保存在运行时数据区的方法区。方法区是线程共享的，里面存储的信息有一个共同的特定就是整个程序中是唯一的。所以有关class的版本号，常量池，方法的字节码等。而类的非静态域则是对象相关的，存储在堆区，其引用(类似指针)存放在栈区。下面的例子，编译后产生AppMain.class，JVM加载AppMain.class后，将字节码解析成运行时数据结构。类的静态变量和方法存放在方法区。JVM主线程执行main()函数，new一个Sample的对象。

这时就会到方法区寻找Sample的类型信息，发现还没有加载，就会加载Sample.class。在堆中分配内存并建立一个Sample对象，它的引用是test1。堆中的对象持有class的引用，即指向方法区中类的类型信息的地址。test1是main()函数的私有变量所以保持在主线程栈上，它执行堆中的Sample对象。

下图是运行时的示意图

连接过程

2、连接过程主要是在加载之后、初始化之前的一些准备工作。他们有很多交叉的地方。连接时需要验证字节码是否符合java规范，数据类型是否有效，继承和实现是否合乎标准。在这个阶段还为类的静态变量分配空间，并将其设置成JVM的默认值。对于非静态变量则不会赋值。

在jvm中各类型的初始值如下：

• int,byte,char,long,float,double 默认初始值为0
• boolean 为false（在jvm内部用int表示boolean，因此初始值为0）
• reference类型为null
• final static基本类型或者String类型，则直接采用常量值（这实际上是在编译阶段就已经处理好了）

这一阶段还需要出发解析过程。JVM对于每个加载的类都会有在内部创建一个运行时常量池（参考上面图示），在解析之前是以字符串的方式将符号引用保存在运行时常量池中，在程序运行过程中当需要使用某个符号引用时，就会促发解析的过程，解析过程就是通过符号引用查找对应的类实体，然后用直接引用替换符号引用。由于符号引用已经被替换成直接引用，因此后面再次访问时，无需再次解析，直接返回直接引用。

以下转自

Java运行机制

 

Java虚拟机（Java Virtual Machine）：Java虚拟机可以理解成一个以字节码为机器指令的CPU；对于不同的运行平台，有不同的虚拟机；Java虚拟机机制屏蔽了底层运行平台的差别，真正实现了“一次编译，随处运行”。

 

Java垃圾回收（Garbage Collection）：不用使用的内存空间应该回收；在C/C++等语言中，由程序员负责回收无用的内存；Java语言消除了程序员回收无用内存的职 责，它提供一种系统级线程跟踪存贮空间的分配情况，并在JVM空闲的时候，检查并释放那些可以被释放的内存空间；垃圾收集在java程序运行过程中自动进 行，程序员无法控制和干预。

 

Java运行过程

 

Java源文件（*.java）——>Java编译器——>字节码文件（*.class）——>类装载器——>字节码校检器—— >解释器——>操作系统（Windows、Linux等）整个文件Load到内存区，一系列动作之后形成操作系统认识的代码，操作系统找到 main方法开始实行。

heap——>new 出来的东西放在这里

stack——>局部变量

data segment——>静态变量或字符串常量

code segment——>存放代码

 

局部变量：方法或是语句块内部定义的变量（local variable）

成员变量：方法外部、类内部定义的变量，也叫做全局变量（glbal valiable）

 

Java Application初步

 

一个源文件中最多只能有一个public类，其他类的个数不限。程序的入口是：

public static void main（String[] args）{...}

Java 语言严格区分大小写和格式。

ava中程序执行过程及内存分配情况：

 

下面用一个程序例子来说明内存的分配，程序如下：

注意：下面图中的堆和栈应该互换一下，本人在画图时搞反了!

1.首先用new定义了一个对象test，（于用new来定义对象或变量）其内存分配情况如下：

2.然后定义了一个整形变量date，其值为9.内存分配情况如下：

3.接着用new定义了两个对象，d1和d2.其内存分配情况如下：

4.接着用test来调用其方法change1，调用了方法，进行了值传递。在调用时将9赋予变量i，后面在函体内只是改变了变量i的值，而没有改变date的值。内存分配情况如下：

5. 由于变量i是在调用函数change时分配的，在函数调用结束就回收了变量i的内存分配。调用完后内存分配情况如下：

6.调用test的change2函数，将d2作为参数传递给形参。在调用函数时在内存堆中分配一个对象b的空间，然后在内存栈中通过值传递分配实际单元与值。在调用change2时，执行函数体内的语句，只是改变了对象b中的内容，而d1中的内容未改变。内存分配情况如下：

7.在调用完函数后，回收b的内存空间（包括堆与栈中的内容）。内存分配情况如下：

8.调用test的方法change3方法，在内存的堆中分配一块区域给形参对象b，在栈中的分配指向d1的区域，器内存分配情况如下：

9.然后执行函数中的语句，将对象d1中的值改变为22，调用函数结束后，回收堆栈中的内存空间。其内存分配情况如下：

注意：上面图中的堆和栈应该互换一下，本人在画图时搞反了!

综上所述，内存分配情况是：

1.new分配的变量在对区域中，局部变量在栈区域中。

2.要想改变值时，只有当通过引用调用其方法才有作用发生。

程序在执行时，内存的情况是非常重要的，只有弄懂内存分配情况，才能跟好解决问题。