java之jvm学习笔记十三(jvm基本结构)
这一节，主要来学习jvm的基本结构，也就是概述。说是概述，内容很多，而且概念量也很大，不过关于概念方面，你不用担心，我完全有信心，让概念在你的脑子里变成图形，所以只要你有耐心，仔细，认真，并发挥你的想象力，这一章之后你会充满自信。当然，不是说看完本章，就对jvm了解了，jvm要学习的知识实在是非常的多。在你看完本节之后，后续我们还会来学jvm的细节，但是如果你在学习完本节的前提下去学习，再学习其他jvm的细节会事半功倍。
为了让你每一个知识点都有迹可循，希望你按照我的步骤一步步继续。
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知识点1：什么是java虚拟机（你以为你知道，如果你看我下面的例子，你会发现你其实不知道）
第一步：先来写一个类：
package test;public class JVMTestForJava {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread.sleep(10000000);}}第二步：cmd窗口输入：java tet.JVMTestForJava
第三步：打开任务管理器-进程
你看到一个叫java.exe的程序没有，是滴这个就是java的虚拟机，java xxx这个命令就是用来启动一个java虚拟机，而main函数就是一个java应用的入口，main函数被执行时，java虚拟机就启动了。好了ctrl+c结束你的jvm。
第四步：打开你的ecplise，右键run application，再run application一次
第五步：打开任务管理器-进程
好了，我已经圈出来了，有两个javaw.exe，为什么会有两个？因为我们刚才运行了两次run application。这里我是要告诉你，一个java的application对应了一个java.exe/javaw.exe（java.exe和javaw.exe你可以把它看成java的虚拟机，一个有窗口界面一个没有）。你运行几个application就有几个java.exe/javaw.exe。或者更加具体的说，你运行了几个main函数就启动了几个java应用，同时也启动了几个java的虚拟机。
知识点1总结：
什么是java虚拟机，什么是java的虚拟机实例？java的虚拟机相当于我们的一个java类，而java虚拟机实例，相当我们new一个java类，不过java虚拟机不是通过new这个关键字而是通过java.exe或者javaw.exe来启动一个虚拟机实例。
看了上面我的描述方式，你觉得如何？概念需要背吗？如果你对我的笔记有信心，继续看下去吧！
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知识点2：jvm的生命周期
基本上学习一种容器（更具体的说我们在学习servlet的时候），我们都要学习它的生命周期。那么jvm的生命周期如何，我一惯不喜欢丢概念，所以来实验，实践出真知，老师说过的，对不！
第一步：copy我代码
package test;public class JVMTestLife {public static void main(String[] args) {new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {for(int i=0;i<5;i++){try {Thread.currentThread().sleep(i*10000);System.out.println("睡了"+i*10+"秒");} catch (InterruptedException e) {System.out.println("干嘛吵醒我");}}}}).start(); for(int i=0;i<50;i++){System.out.print(i);}}}第二步：ecplise里run application
第三步：打开任务管理器-进程，看到一个javaw.exe的虚拟机在跑
第四步：查看控制台输出，并观察任务管理器中的javaw.exe什么时候消失
0 睡了0秒1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 睡了10秒睡了20秒睡了30秒睡了40秒
这是我ecplise里的输出结果，而如果你观察控制台和任务管理器的javaw.exe会发现，当main函数的for循环打印完的时候，程序居然没有退出，而等到整个new Thread()里的匿名类的run方法执行结束后，javaw.exe才退出。我们知道在c++的win32编程（CreatThread()），main函数执行完了，寄宿线程也跟着退出了，在c#中如果你用线程池（ThreadPool）的话，结论也是如此，线程都跟着宿主进程的结束而结束。但是在java中貌似和我们的认知有很大的出入，这是为什么呢？
这是由于java的虚拟机种有两种线程，一种叫叫守护线程，一种叫非守护线程，main函数就是个非守护线程，虚拟机的gc就是一个守护线程。java的虚拟机中，只要有任何非守护线程还没有结束，java虚拟机的实例都不会退出，所以即使main函数这个非守护线程退出，但是由于在main函数中启动的匿名线程也是非守护线程，它还没有结束，所以jvm没办法退出(有没有想干坏事的感觉？？)。
知识点2总结：java虚拟机的生命周期，当一个java应用main函数启动时虚拟机也同时被启动，而只有当在虚拟机实例中的所有非守护进程都结束时，java虚拟机实例才结束生命。
知识点三：java虚拟机的体系结构(无奈，我怀着悲痛心情告诉你，我们必须来一些概念，别急，咱有图)
看到这个图没，名词不是普通滴多，先来看看哪些名词我们之前是说过的，执行引擎(笔记一)，类装载器(笔记二)，java栈(笔记十一)。
--------------------------------------------------忽略虚线间的废话-------------------------------------------------
好了，还剩这么多没讲过。不过不要急，我一向提倡，学到哪里讲到哪里，看到哪里。所以没有学到的概念，让他随风去。
但是我还是会来串一下思路滴：首先，当一个程序启动之前，它的class会被类装载器装入方法区(不好听，其实这个区我喜欢叫做Permanent区)，执行引擎读取方法区的字节码自适应解析，边解析就边运行（其中一种方式），然后pc寄存器指向了main函数所在位置，虚拟机开始为main函数在java栈中预留一个栈帧（每个方法都对应一个栈帧），然后开始跑main函数，main函数里的代码被执行引擎映射成本地操作系统里相应的实现，然后调用本地方法接口，本地方法运行的时候，操纵系统会为本地方法分配本地方法栈，用来储存一些临时变量，然后运行本地方法，调用操作系统api等等。
好吧，你听晕了，我知道，先记住这段话的位置，等某年某月我提醒你回来看，你就焕然大悟了,现在你只需要走马观花咯！！！
--------------------------------------------------忽略虚线间的废话-------------------------------------------------
知识三这一个知识点，我们重点讲java栈
什么是栈，看图说话！
上图就是一个栈，当有一个变量long i=1的时候，它在栈中就是这么存放的(windows下，小端存储，十六进制存放)，如果再来一个临时变量int j呢，那么它从00 00 00 05开始存起，再来一个临时变量int k呢，那么00 00 00 04开始存，是滴，这就是所谓的栈的生成方向(向下伸展)，也就是存数据是往高地址还是低地址延展(笔者材疏学浅，还没有见过有向上伸展的栈)，至于为什么要向下伸展，向下伸展有个好处，就是当一个方法A调用另外一个方法B的时候，当被调用的方法B结束的时候，它刚好到了调用它的方法A的栈底，这样可以减少指针的回溯。
从这个栈帧中，你或许也发现了，每个存储单元（上图中一个个的小格子）存放的都是8个十六进制的数，是滴java虚拟机要求，虚拟机的存储单元只要要能存储，byte，short，char，int，float，returnAddress和reference（returnAddress和reference后面会讲），所以虚拟机的存储单元至少为四个字节，也就是32位，所以long和double在java虚拟机中夸两个存储单元的，就好像我们上面的例子，long i=1，看似一个简单的数据，但是它在虚拟机的内存中其实无形之中动用了两个存储单元。
待续............