受多種情況的影響，又開始看JVM 方面的知識(shí)。

1、Java 實(shí)在過于內(nèi)卷，沒法不往深了學(xué)。

2、面試題問的多，被迫學(xué)習(xí)。

3、純粹的好奇。
很喜歡一句話：“八小時(shí)內(nèi)謀生活，八小時(shí)外謀發(fā)展。”
— 望別日與君相見時(shí)，君已有所成。
共勉

地點(diǎn)：湖南一個(gè)小城市邵陽(yáng)

作者：博主

一篇文章帶你快速理解JVM運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū) 、程序計(jì)數(shù)器詳解詳解 （手畫詳圖）值得收藏！！！

• • 一、運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)
  • • 圖示：
    • 運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)的完整圖：
    • 運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)概述：
  • 二、程序計(jì)數(shù)器（Program Counter）
  • • 概述：
    • 代碼講解
    • 使用PC寄存器存儲(chǔ)字節(jié)碼指令地址有什么用呢？
    • 那么 PC寄存器為什么被設(shè)定為私有的？(圖解)
  • 自言自語(yǔ)：

一、運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)

圖示：

補(bǔ)充一個(gè)點(diǎn)： 在運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)中，灰色的為單獨(dú)線程私有的，紅色的為多個(gè)線程共享的，即：

• 每個(gè)線程：獨(dú)立包括程序計(jì)數(shù)器、棧、本地棧。
• 線程間共享：堆、堆外內(nèi)存（永久代或元空間、代碼緩存）

運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)的完整圖：

不同的JVM對(duì)于內(nèi)存的劃分方式和管理機(jī)制存在著部分差異。這里給出一張完整的運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)圖。🤱

看完上面的兩張圖，我想應(yīng)該對(duì)JVM中所謂的運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)有個(gè)大概印象了吧。下面👇會(huì)給大家再給大家?guī)硪恍┐致缘闹v解哈。

運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)概述：

當(dāng)我們通過前面的：類的加載-> 驗(yàn)證 -> 準(zhǔn)備 -> 解析 -> 初始化 這幾個(gè)階段完成后，就會(huì)用到執(zhí)行引擎對(duì)我們的類進(jìn)行使用，同時(shí)執(zhí)行引擎將會(huì)使用到我們運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū) 🤸?♂?

運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)，Runtime Data Area，用于保存java程序運(yùn)行過程中需要用到的數(shù)據(jù)和相關(guān)信息；經(jīng)常說的把數(shù)據(jù)讀到內(nèi)存，包括類加載之后的信息，從磁盤讀取文件信息等。即：Java虛擬機(jī)在執(zhí)行Java程序的過程中，會(huì)將涉及的數(shù)據(jù)劃分到不同的內(nèi)存區(qū)域去管理。

課間休息會(huì)

二、程序計(jì)數(shù)器（Program Counter）

概述：

程序計(jì)數(shù)器是用于存放下一條指令所在單元的地址的地方。

當(dāng)執(zhí)行一條指令時(shí)，首先需要根據(jù)PC中存放的指令地址，將指令由內(nèi)存取到指令寄存器中，此過程稱為“取指令”。與此同時(shí)，PC中的地址或自動(dòng)加1或由轉(zhuǎn)移指針給出下一條指令的地址。此后經(jīng)過分析指令，執(zhí)行指令。完成第一條指令的執(zhí)行，而后根據(jù)PC取出第二條指令的地址，如此循環(huán)，執(zhí)行每一條指令。

JVM中的PC寄存器是對(duì)物理PC寄存器的一種抽象模擬。

程序計(jì)數(shù)器是線程私有內(nèi)存，是唯一一個(gè)在java虛擬機(jī)規(guī)范中沒有規(guī)定任何OutOfMemoryError的區(qū)域。

代碼講解

JAVA代碼編譯后的字節(jié)碼在未經(jīng)過JIT（實(shí)時(shí)編譯器）編譯前，其執(zhí)行方式是通過“字節(jié)碼解釋器”進(jìn)行解釋執(zhí)行。**簡(jiǎn)單的工作原理為解釋器讀取裝載入內(nèi)存的字節(jié)碼，按照順序讀取字節(jié)碼指令。**讀取一個(gè)指令后，將該指令“翻譯”成固定的操作，并根據(jù)這些操作進(jìn)行分支、循環(huán)、跳轉(zhuǎn)等流程。

例如：

使用javap -c -verbose ClassCode.class 命令反編譯出來結(jié)果為：

從上面的描述中，可能會(huì)產(chǎn)生程序計(jì)數(shù)器是否是多余的疑問。

因?yàn)檠刂噶畹捻樞驁?zhí)行下去，即使是分支跳轉(zhuǎn)這樣的流程，跳轉(zhuǎn)到指定的指令處按順序繼續(xù)執(zhí)行是完全能夠保證程序的執(zhí)行順序的。假設(shè)程序永遠(yuǎn)只有一個(gè)線程，這個(gè)疑問沒有任何問題，也就是說并不需要程序計(jì)數(shù)器。但實(shí)際上程序是通過多個(gè)線程協(xié)同合作執(zhí)行的。

首先我們要搞清楚JVM的多線程實(shí)現(xiàn)方式。JVM的多線程是通過CPU時(shí)間片輪轉(zhuǎn)（即線程輪流切換并分配處理器執(zhí)行時(shí)間）算法來實(shí)現(xiàn)的。也就是說，某個(gè)線程在執(zhí)行過程中可能會(huì)因?yàn)闀r(shí)間片耗盡而被掛起，而另一個(gè)線程獲取到時(shí)間片開始執(zhí)行。當(dāng)被掛起的線程重新獲取到時(shí)間片的時(shí)候，它要想從被掛起的地方繼續(xù)執(zhí)行，就必須知道它上次執(zhí)行到哪個(gè)位置，在JVM中，通過程序計(jì)數(shù)器來記錄某個(gè)線程的字節(jié)碼執(zhí)行位置。因此，程序計(jì)數(shù)器是具備線程隔離的特性，也就是說，每個(gè)線程工作時(shí)都有屬于自己的獨(dú)立計(jì)數(shù)器。 即私有性，每個(gè)線程都擁有私有的程序計(jì)數(shù)器

使用PC寄存器存儲(chǔ)字節(jié)碼指令地址有什么用呢？

其實(shí)在上一段文字中已經(jīng)寫了，這里寫個(gè)縮句哈。

因?yàn)镃PU需要不停的切換各個(gè)線程，這時(shí)候切換回來以后，就得知道接著從哪開始繼續(xù)執(zhí)行。

JVM的字節(jié)碼解釋器就需要通過改變PC寄存器的值來明確下一條應(yīng)該執(zhí)行什么樣的字節(jié)碼指令。

那么 PC寄存器為什么被設(shè)定為私有的？(圖解)

由于CPU時(shí)間片輪限制，眾多線程在并發(fā)執(zhí)行過程中，任何一個(gè)確定的時(shí)刻，一個(gè)處理器或者多核處理器中的一個(gè)內(nèi)核，只會(huì)執(zhí)行某個(gè)線程中的一條指令。

這樣必然導(dǎo)致經(jīng)常中斷或恢復(fù)，如何保證分毫無差呢？每個(gè)線程在創(chuàng)建后，都會(huì)產(chǎn)生自己的程序計(jì)數(shù)器和棧幀，程序計(jì)數(shù)器在各個(gè)線程之間互不影響。

還是決定手畫幾張圖來幫助大家來理解記憶：

我想看完這個(gè)圖，大家對(duì)pc 程序計(jì)數(shù)器 為什么是私有是有個(gè)大概的理解了吧。

自言自語(yǔ)：

更多的文章在后面拉，還會(huì)有的，路還長(zhǎng)勒。

人生路上選擇眾多，但不要害怕選擇，那都是人生寶貴的財(cái)富，

與50位技術(shù)專家面對(duì)面20年技術(shù)見證，附贈(zèng)技術(shù)全景圖

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的一篇文章带你快速理解JVM运行时数据区 、程序计数器详解 （手画详图）值得收藏！！！的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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