Java是一种解释型语言，首先需要编译成class文件，再交由JVM装载，最终JVM会解释成系统可以直接运行的机器码。性能方面肯定是不如直接编译成机器码的，那么为什么Java不直接编译成机器码呢？因为不同操作系统识别机器码的规则是不同的，而我们写的代码只有一份，JVM来负责转义成不同操作系统下的机器码，带来的好处就是：一次编译，到处运行
上图为 JVM加载class到内存中的 内存模型，JVM带来的好处除了跨平台外，还有 自动内存分配，这也是我们需要了解的 重点，c/c++程序员想要使用大量数据时，需要动态申请内存，并在适当的时机手动释放这片内存，一旦忘记释放，造成野指针，那么就会内存泄漏。而 JVM帮助我们从申请内存、释放内存的繁琐工作中释放出来 二、线程共享与私有
JVM在运行程序时，分成两块数据区，共享数据区和私有数据区
1.共享数据区试想以下我们Java代码中哪些代码是固定的？哪些代码是动态的？
固定的可以用文本来表示，比如类名、类中的属性、常量、方法名、代码执行顺序等。其实就是我们写的代码
动态的是文本无法表示的，如变量进行一系列运算得到的值。其实就是需要cpu介入的运算
接下来，看一段代码：
public class Hello {
public int test() {
int a = 3;
int b = 4;
return a + b;
}
public static void main(String[] args) {
Hello h = new Hello();
h.test();
}
}
1.1方法区
我们使用javac执行编译后，得到class文件，如果我们运行该程序，执行了main函数，其中对hello对象进行了实例化，那么JVM会加载该class文件，并存储到方法区(元空间)
Hello.class加载.png此时的class文件已经被转义了，我们可以使用 javap命令来反编译查看上面代码在JVM是什么样子的
javap -v Hello.class
不需要细看，后面会详细介绍test方法的内容
Classfile /C:/Users/tyqhc/documents/javaworkspace/myJava/out/production/myJava/Hello.class Last modified 2021-9-27; size 525 bytes MD5 checksum 74b6dc87932a59d4af95208b0eb1edb7 Compiled from "Hello.java" public class Hello SourceFile: "Hello.java" minor version: 0 major version: 51 flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER Constant pool: #1 = Methodref #5.#25 // java/lang/Object."":()V #2 = Class #26 // Hello #3 = Methodref #2.#25 // Hello." ":()V #4 = Methodref #2.#27 // Hello.test:()I #5 = Class #28 // java/lang/Object #6 = Utf8 #7 = Utf8 ()V #8 = Utf8 Code #9 = Utf8 LineNumberTable #10 = Utf8 LocalVariableTable #11 = Utf8 this #12 = Utf8 LHello; #13 = Utf8 test #14 = Utf8 ()I #15 = Utf8 a #16 = Utf8 I #17 = Utf8 b #18 = Utf8 main #19 = Utf8 ([Ljava/lang/String;)V #20 = Utf8 args #21 = Utf8 [Ljava/lang/String; #22 = Utf8 h #23 = Utf8 SourceFile #24 = Utf8 Hello.java #25 = NameAndType #6:#7 // " ":()V #26 = Utf8 Hello #27 = NameAndType #13:#14 // test:()I #28 = Utf8 java/lang/Object { public Hello(); flags: ACC_PUBLIC Code: stack=1, locals=1, args_size=1 0: aload_0 1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object." ":()V 4: return LineNumberTable: line 1: 0 LocalVariableTable: Start Length Slot Name Signature 0 5 0 this LHello; public int test(); flags: ACC_PUBLIC Code: stack=2, locals=3, args_size=1 0: iconst_3 1: istore_1 2: iconst_4 3: istore_2 4: iload_1 5: iload_2 6: iadd 7: ireturn LineNumberTable: line 4: 0 line 5: 2 line 7: 4 LocalVariableTable: Start Length Slot Name Signature 0 8 0 this LHello; 2 6 1 a I 4 4 2 b I public static void main(java.lang.String[]); flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC Code: stack=2, locals=2, args_size=1 0: new #2 // class Hello 3: dup 4: invokespecial #3 // Method " ":()V 7: astore_1 8: aload_1 9: invokevirtual #4 // Method test:()I 12: pop 13: return LineNumberTable: line 11: 0 line 12: 8 line 13: 13 LocalVariableTable: Start Length Slot Name Signature 0 14 0 args [Ljava/lang/String; 8 6 1 h LHello; }
Java中每一个类(我们不讨论内部类)对应一个class文件，class文件的信息(类元信息)是存放在方法区的，这是共享数据区，并且同一个类加载器只会加载一份，当我们需要实例化该类的对象时，会从方法区查找，如果以前加载过了，那么直接使用。谁都可以实例化这个类，自然它就是存放在共享数据区了
1.2堆方法区存放着class，而堆中存放了实例化的对象，同一个类的对象可以被实例化多次，对象是可以被其他线程使用的，所以堆也是共享数据区。实例化对象时，对象中有一个对象头，其中有个类型指针会指向方法区的类元信息，下面的图看看就好，不必深究
对象头组成.png 2.私有数据区除了方法区和堆，其他的都是私有数据区，前面已经提到了，私有数据区都是方法运行时的数据，需要cpu介入
2.1栈帧Java栈也称为虚拟机栈、线程栈，叫什么其实无所谓，重要的是里面的内容：栈帧
栈帧主要分为四个部分组成：
- 局部变量表：存放着局部变量以及其值
- 操作数栈：存放着运算时的临时数据
- 动态链接：多态相关
- 方法出口：进入到下一个方法的栈桢中
每个方法调用时，都会新建一个栈帧，然后执行方法中的代码，上面test方法中的汇编指令为：
0: iconst_3
1: istore_1
2: iconst_4
3: istore_2
4: iload_1
5: iload_2
6: iadd
7: ireturn
用一张gif图，来表示test方法是如何在栈帧中操作的：
2.2程序计数器与本地方法栈程序计数器：程序计数器就是临时记录方法运行到哪一行了，程序运行实际并不存在并行，而是不同的线程不断的抢占cpu，然后执行一段时间，又重新开始竞争，只是执行时间太短，导致人根本感受不到，当一个方法运行到某一行的时候开始重新竞争了，就需要记录下当前方法运行到哪了，用来下次cpu被该方法抢占时，从上次中断的地方继续执行
本地方法栈：本地方法栈用来运行c/c++代码，结构和Java栈是相同的，区别是c/c++代码动态申请的内存由自己手动管理
对于内存模型，只要了解下就行了，对于移动端开发，我们做内存优化，针对的是堆中的内存，下一篇将介绍堆中的内存结构
