Java程序运行原理分析

1、CLASS

class文件：二进制流，文件开头标志：0xcafebabe(16进制)
包含内容：版本、访问标志(public、private)、常量池、当前类、超级类(父类)、接口、字段、方法、属性

2、JVM运行时数据区

.java代码编译为.class字节码文件，jvm加载执行.class文件，就需要JVM运行时数据区，包含了以下部分：
线程共享：方法区、堆内存。所有线程能访问这块内存数据，随虚拟机或GC创建和销毁。
线程独占：虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器。每个线程的独立空间，随线程生命周期创建销毁

方法区：类信息、常量、静态变量、编译后的代码等数据。Oracle的HotSpot虚拟机在Java7中方法区放在永久代，Java8中放在元数据空间，并且通过GC机制对这个区域进行管理。
堆内存：JVM启动时创建，存放对象的实例。可以细分为：老年代、新生代（Eden、From Survivor、To Survivor）。垃圾回收器主要就是管理堆内存。满了就会出现OutOfMemoryError。
虚拟机栈：线程栈由多个栈帧（Stack Frame）组成，一个线程会执行一个或多个方法，一个方法对应一个栈帧。栈帧内容包含：局部变量表、操作数栈、动态链接、方法返回地址、附加信息等。栈内存默认最大1M，超出则抛出StackOverflowError。
本地方法栈：和虚拟机栈功能类似，虚拟机栈是为虚拟机执行Java方法而准备的，本地方法栈是为虚拟机使用Native本地方法而准备的。HotSpot虚拟机中虚拟机栈和本地方法栈的实现是一样的。超出大小也会抛出StackOverflowError。
程序计数器：记录当前线程执行字节码的位置，存储的是字节码指令地址，如果执行Native方法，则计数器值为空。每个线程在这个空间都会有一个私有的空间，占用内存空间很少。CPU轮流切换执行多线程，需要通过程序计数器来恢复正确的执行位置。

编译 命令：javac test.java
查看class信息 命令：javap -v test.class > test.txt  输出到test.txt文件
javap翻译出来的内容：
    minor version: 0、major version: 52 // 版本号
    Constant pool: // 类信息解析出来的静态常量池
    flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC // 访问控制
    19: iload、21:iadd、13: istore等 // javap翻译出来的iload、iadd、istore等是操作符，实际class文件存储的是指令码；前面的数字是偏移量(字节)，jvm根据这个区分不同的指令，详细参见“JVM指令码表”
    
程序运行过程：
源代码--编译为class--加载到方法区--JVM创建线程来执行代码（虚拟机栈、程序计数器内存区域创建独占空间）
程序运行就是在对本地变量表和操作数栈等线程里面的信息进行操作，来实现最终程序运行效果。