PC注册器介绍
在JVM的程序计数寄存器(Program Counter Register )中，Register的名称来源于CPU的寄存器，寄存器中存储与指令相关的字段信息。 CPU必须将数据加载到寄存器中才能工作
在这里，翻译成PC计数器可能更合适，而不是广义上的物理寄存器
角色：
存储下一个指令的地址，也就是即将执行的指令代码。 执行引擎读取以下命令
这是一个几乎可以忽略的小内存区域，也是运行速度最快的存储区域
在JVM规范中，每个线程都有自己的程序计数器，是线程的专用，生命周期与线程的生命周期匹配
程序的执行过程，大概是执行引擎从PC寄存器读取要执行的下一个指令，操作局部变量表，操作操作数堆栈。
为什么要使用PC寄存器记录当前线程的执行地址？
因为CPU需要不断切换每个线程，所以此时切换回来后，您需要知道接下来要继续运行
JVM的字节码解释器需要通过改变PC寄存器的值来明确接下来应该执行什么样的字节码命令
Java虚拟机堆栈介绍
什么是Java虚拟机堆栈
“Java虚拟机堆栈”以前也称为Java堆栈
每个线程在创建时创建一个虚拟机堆栈，在其中存储一个个堆栈帧(堆栈帧)，并支持一次Java方法调用。
是线程的私有
虚拟机堆栈的生命周期
生命周期和线程匹配
作用
负责执行Java程序，保存方法的局部变量(8种基本类型，对象的引用对象)、部分结果，并参与方法的调用和返回。
好处
堆栈是一种快速有效地分配存储的方法，访问速度仅次于程序计数器
对堆栈来说没有垃圾回收的问题
开发中遇到的异常是什么
Java虚拟机规范允许动态或固定Java堆栈的大小
如果使用固定大小的Java虚拟机堆栈，则可以在创建线程时单独选择每个线程的Java虚拟机堆栈容量。 如果线程请求分配的堆栈容量超过了Java虚拟机堆栈允许的最大容量，Java虚拟机将抛出堆栈溢出错误器。 例如，递归调用没有出口
如果Java虚拟机堆栈是动态可扩展的，在尝试扩展时无法请求足够的内存，或者在创建新线程时没有足够的内存来创建相应的虚拟机堆栈，则Java虚拟机将退出内存错误
堆栈内存大小设置
可以使用参数-Xss选项设置线程的最大堆栈空间。 堆栈的大小直接决定函数调用最漂亮的荷花的深度。
分配的堆栈内存越大越好吗？
堆栈空间越大，可分配的线程数越少，可能会发生OOM
堆栈存储单位--堆栈框架
每个线程都有自己的堆栈，堆栈中的数据以堆栈帧的形式存在
在此线程中运行的每个方法都对应于堆栈帧
堆栈帧是一个内存块，是一组保存方法正在运行的各种数据信息的数据集
运行原理
JVM只有两个直接操作Java堆栈，对于堆栈框架的堆栈和外堆栈，遵循“后退先进先出”原则
引擎执行的所有字节码指令只对当前堆栈帧运行。
如果在此方法中调用另一个方法，则会创建相应的新堆栈帧，将其置于堆栈顶部，成为新的当前帧
堆栈框架的内部结构
针对每个堆栈帧存储：
局部变量表(Local Variables )
操作堆栈(Operand Stack ) )
动态链接(动态链接)。
方法返回地址(返回地址) )。
一些附加信息
局部变量表
它被定义为方法参数和主要用于存储方法中定义的局部变量的数字数组。 这些数据类型包括各种基本数据类型/对象引用和返回地址类型
局部变量表所需的容量大小在编译时确定，并存储在方法的Code属性的maximum local variables数据项中。 在方法执行过程中不会更改局部变量表的大小。
本地变量表构建在线程的堆栈上，是线程的专用数据，因此没有数据安全问题
局部变量表中的变量仅在当前方法调用中有效。 执行方法时，虚拟机使用局部变量表完成将参数值传递给参数变量列表。 方法调用结束后，方法堆栈框架被销毁时，本地变量表也将被销毁
静态方法的局部变量表：
开头PC表示字节码文件中变量的开头位置
长度表示变量的作用范围
常用方法的局部变量表：
方法定义的局部变量是线程安全的吗？
局部变量内部发生时，
内部消亡的,都是线程安全的.例如://线程安全
public static String method1(){
StringBuilder s1 = new StringBuilder();
s1.append("a");
s2.append("b");
}
如果从外部传入,或者变量return出去了则不安全.
操作数栈
主要用于保存计算过程的中间结果,同时作为计算过程中变量临时的存储空间.
每一个操作数栈都会拥有一个明确的栈深度用于存储数值,其所需的最大深度在编译期就定义好了,保存在方法的Code属性中,为max_stack的值.
动态链接(指向运行时常量池的方法引用)
每一个栈帧内部都包含一个指向运行时常量池中该栈帧所述方法的引用。
包含这个引用的目的就是为了支持当前方法的代码能够实现动态链接。比如： invokedynamic指令
在Java源文件被编译到字节码文件中时，所有的变量和方法引用都作为符号引用保存在class文件的常量池里。
比如： 描述一个方法调用了林外的其他方法时，就是通过常量池中指向方法的符号引用来表示的，动态连接的作用就是为了将这些符号引用转换为调用方法的直接引用
为什么需要常量池呢?
常量池的作用,就是为了提供一些符号和常量,便于指令的识别
方法的调用
在JVM中,将符号引用转换为调用方法的直接引用与方法的绑定机制相关.
静态链接
当一个字节码文件被装在进JVM内部时,如果被调用的目标方法在编译器可知,且运行期保持不变时,这种情况下将调用方法的符号引用转换为直接引用的过程称之为静态链接
动态链接
如果被调用的方法在编译期无法被确定下来,也就是说,只能够在程序运行期将被调用方法的符号引用转换为直接引用,由于这种引用转换过程具备动态性,因此也就被称之为动态链接
相对应的有前期绑定和后期绑定
前期绑定
若程序在执行前进行绑定，由编译器和链接程序实现，叫做前期绑定
后期绑定
在运行时根据对象的类型进行绑定，叫做后期绑定，也叫动态绑定或运行时绑定。
某类语言具备多态特性,那么自然也就具备早期绑定和晚期绑定两种绑定方式
Java中任何一个普通的方法其实都具备虚函数的特征,他们相当于C++中的虚函数.如果在Java程序中不希望某个方法拥有虚函数的特征时,则可以使用关键字final来标记这个方法
虚方法与非虚方法
非虚方法
如果方法在编译期就确定了具体的调用版本,这个版本在运行时是不可变的,这样的方法称为非虚方法.
静态方法,私有方法,final方法,实例构造器,父类方法都是非虚方法
其他方法称为虚方法
动态类型语言和静态类型语言
静态类型语言是判断变量自身的类型信息;
动态类型语言是判断变量值的类型信息,变量没有类型信息,变量值才有类型信息,这是动态语言的一个重要特征.
- 静态
Java: String info = "longda";
- 动态
JS: var name = "longda";
python: name = "longda"
方法返回地址
存放调用该方法的PC寄存器的值
一个方法的结束,有两种方式
正常执行完成
出现未处理的异常,非正常退出
无论通过哪种方式退出,在方法退出后都返回到该方法被调用的位置.方法正常退出时,调用者的PC计数器的值作为返回地址,即调用该方法的指令的下一条指令的地址.而通过异常退出的,返回地址是要通过异常表来确定,栈帧中一般不会保存这部分信息
正常完成出口和异常完成出口的区别在于:通过一场完成出口退出的不会给他的上层调用者产生任何的返回值.