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JVM启动流程

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JVM基本结构

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PC寄存器

  -每个线程拥有一个PC寄存器
  -在线程创建时创建
  -指向下一条指令的地址
  -执行本地方法时，PC的值为underfined

方法区

  保存装载的类信息

•  类型的常量池
•  字段、方法信息
•  方法字节码

  通常和永久区(Perm)关联在一起

Java堆

  和程序开发密切相关
  应用系统对象都保存在Java堆中
  所有线程共享Java堆
  对分代GC来说，堆也是分代的
  GC的主要工作区间

Java栈

  线程私有
  栈是由一系列帧组成(因此Java栈也叫做帧栈)
  帧保存一个方法的局部变量，操作数栈，常量池指针
  每一次方法调用创建一个帧，并压栈

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Java栈 - 局部变量表包含参数和局部变量

Java栈 - 函数调用组成帧栈

Java栈 - 操作数栈

  Java没有寄存器，所有所有参数传递使用操作数栈

Java栈 - 栈上分配

  小对象(一般几十个bytes)，在没有逃逸的情况下，可以直接分配在栈上
  直接分配在栈上，可以自动回收，减轻GC压力
  大对象或者逃逸对象无法栈上分配

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内存模型

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  每一个线程有一个工作内存和主存独立
  工作内存存放主存中变量的值的拷贝

volatile

• volatile不能代替锁，一般认为volatile比锁性能好(不绝对)
• 选择使用volatile的条件：语义是否满足应用

可见性

线程修改了变量，其他线程可以立即知道 保证可见性的方法

•   volatile
•   synchronized(unlock之前，写变量值回主存)
•   final(一旦初始化完成，其他线程就可见)

有序性

•   本线程内，操作都是有序的
•   在线程外观察，操作都是无序的。(指令重排或主内存同步延时)

指令重排

线程内串行语义

•   写后读 a=1;b=a;
•   写后写 a=1;a=2;
•   读后写 a=b;b=1;
•   以上语句不可重排
•   编译器不考虑多线程间的语句
•   可重排:a=l;b=2;

指令重排的基本原则：

• 线程顺序原则：一个线程内保证语义的串行性
• volatile规则：volatile变量的写，先发生于读
• 锁规则：解锁(unlock)必然发生在随后的加锁(lock)前
• 传递性：A先于B，B先于C，那么A必先于C
• 线程的start方法先于它的每个动作
• 线程的所有操作先于线程的终结(Thread.join())
• 线程的中断(interrupt())先于被中断线程的代码
• 对象的构造函数执行结束先于finalize()方法

编译运行和解释运行的概念

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解释运行

•   -解释执行以解释方式运行字节码
•   -解释执行的意思是：读一句执行一句

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编译运行

•   -将字节吗编译成机器码
•   -直接执行机器码
•   -运行时编译
•   -编译后性能有数量级的提升

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