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1. 操作數(shù)棧(OS)和本地變量表(LVA)
本地變量表 (LVA)
本地變量表是一個(gè)以0為起始下標(biāo)的字?jǐn)?shù)組拜秧，它包含了所有參數(shù)和局部變量，每一個(gè)slot都是4個(gè)字節(jié)(Byte)大小
int乃秀、float和reference類型的值在數(shù)組中占據(jù)1個(gè)slot，即4個(gè)字節(jié)峻呛。
double和long的值在數(shù)組中占據(jù)2個(gè)連續(xù)的slot迫肖，即總共8個(gè)字節(jié)景醇。
Byte欲侮、short和char的值在存儲(chǔ)前會(huì)被轉(zhuǎn)換為int類型崭闲，占據(jù)1個(gè)slot，即4個(gè)字節(jié)威蕉。
但是不同的 JVM 對(duì) Boolean 的存儲(chǔ)方式是不同的刁俭。但大多數(shù)JVM在局部變量數(shù)組中給Boolean提供了1個(gè)slot。
參數(shù)會(huì)按照聲明的順序放入局部變量數(shù)組中忘伞。
操作數(shù)棧 (OS)
JVM使用操作數(shù)棧作為工作空間薄翅，是用來(lái)存儲(chǔ)中間計(jì)算的結(jié)果的沙兰。
操作數(shù)棧的組織形式是像本地變量表 (LVA) 一樣的字?jǐn)?shù)組氓奈，每一個(gè)slot占用4個(gè)字節(jié)(Byte)。但它不像本地變量數(shù)組那樣使用索引來(lái)訪問(wèn)鼎天，而是通過(guò)一些指令來(lái)訪問(wèn) (OS是一個(gè)Stack模型舀奶，可以進(jìn)行push或者pop) 這些指令可以將值推送到操作數(shù)棧(如：push)，一些指令(如：pop)可以從操作數(shù)棧中彈出值 還有一些指令可以執(zhí)行必要的操作斋射。例：50 + 20 = ?JVM內(nèi)運(yùn)行環(huán)境的OS和LVA育勺，以及其對(duì)應(yīng)的字節(jié)碼的操作
iload_0 把一個(gè)int值從本地變量表中index為0的地方壓入操作數(shù)棧
iload_1 把一個(gè)int值從本地變量表中index為1的地方壓入操作數(shù)棧
將棧頂兩int型數(shù)值相減并將結(jié)果壓入棧頂
istore_2 講一個(gè)int值從操作數(shù)棧中彈出，并存儲(chǔ)到本地變量表index為2的地方
(資料來(lái)源：Java Virtual Machine (JVM) Stack Area - GeeksforGeeks)
2. this指針是何時(shí)賦值的
JVM字節(jié)碼：
對(duì)應(yīng)的Java代碼
這段代碼的0~7是對(duì)一個(gè)Test4對(duì)象進(jìn)行new
在執(zhí)行invokespecial指令的時(shí)候進(jìn)行的賦值罗岖。執(zhí)行完畢invokespecial之后涧至，才回去執(zhí)行<com/qimingnan/jvm/Test4.<init>>調(diào)用Test4的構(gòu)造器
invokespecial：調(diào)用超類構(gòu)建方法, 實(shí)例初始化方法, 私有方法。
那么為什么要在invokespecial的時(shí)候進(jìn)行賦值呢桑包？
因?yàn)槲覀冊(cè)跇?gòu)造方法中南蓬，需要使用this指針。所以我們要在調(diào)用Test4的構(gòu)造器之前進(jìn)行this指針的賦值
所有的非靜態(tài)方法中的局部變量表中index0的位置，存放的都是this指針
2.1 new一個(gè)對(duì)象是否是線程安全的赘方？
new是非線程安全的**烧颖，因?yàn)橐痪?/p>
Java
Test4demo=newTest4
就有4句JVM字節(jié)碼來(lái)對(duì)應(yīng)實(shí)現(xiàn)。
0 new#2<com/qimingnan/jvm/Test4>
3 dup
4 invokespecial#3<com/qimingnan/jvm/Test4.<init>>
7 astore_1
這里7為什么是astore_1窄陡，而不是astore_0炕淮？
因?yàn)閍store_0存儲(chǔ)的是this指針，所以demo對(duì)象只能放在index1的位置
在main()方法中跳夭，index0存放的是args參數(shù)
3. 棧和棧幀的區(qū)別：
棧：每一個(gè)線程涂圆，都會(huì)有一個(gè)獨(dú)特自己的虛擬機(jī)棧（Stack），所以在棧里的數(shù)據(jù)是不會(huì)進(jìn)行線程互斥优妙，線程安全問(wèn)題的乘综。
棧幀：每調(diào)用一個(gè)方法，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)棧幀套硼。
4. return的時(shí)候都做了些什么卡辰？
如：ireturn
ireturn：從當(dāng)前方法返回int
不僅僅是這樣，當(dāng)JVM執(zhí)行ireturn的時(shí)候邪意，做了四件事：
1. 將局部變量表指針恢復(fù)成上一幀的指針
2. 將操作數(shù)棧的指針恢復(fù)成上一幀的指針
3. 將運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)的程序計(jì)數(shù)器改成調(diào)用invokevirtual <com/qimingnan/jvm/Test4.add>的下一個(gè)字節(jié)碼指令序號(hào) （如圖所示九妈，即：改成15）
4. 將add()方法占用的棧幀內(nèi)存全部回收
4.1額外思考：
如圖所示，
為什么add方法中的賦值操作雾鬼，需要先將10push到操作數(shù)棧(OS)萌朱，在istore到本地變量表(LVA)中呢？
而不是直接對(duì)本地變量表進(jìn)行操作呢策菜？
由于視頻中老師沒(méi)有進(jìn)行具體的解答晶疼，所以我在SOF進(jìn)行了提問(wèn)，發(fā)現(xiàn)有人提出過(guò)類似的問(wèn)題
我發(fā)的帖子下面有人進(jìn)行的回復(fù)截圖：
我發(fā)現(xiàn)別人提問(wèn)的帖子地址：What is the role of operand stack in JVM? (stackoverflow.com)
有興趣的同學(xué)可以自行閱覽又憨。
5. 運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)幾個(gè)區(qū)域之間的關(guān)系
5.1 虛擬機(jī)棧 與 堆
如在一個(gè)方法中翠霍，有這么一句代碼：
Java
publicvoidtest{
Testdemo=newTest();
}
則，在test()方法的本地變量表中蠢莺，index1的位置寒匙，會(huì)有一個(gè)名為demo的對(duì)象，其引用內(nèi)容為堆中的對(duì)象內(nèi)容
6. 堆（Heap）
6.1 堆的默認(rèn)大絮锝：
最谐酢：1/64的物理內(nèi)存
最大：1/4的物理內(nèi)存
6.2 堆為什么要分新生代和老年代：
6.2.1 老年代存儲(chǔ)的內(nèi)容
大對(duì)象。什么是大對(duì)象祸憋？超過(guò)eden區(qū)会宪，就是大對(duì)象
GC年齡超過(guò)15。經(jīng)歷過(guò)15次GC
空間分配擔(dān)保一句話解釋JVM中空間分配擔(dān)保的問(wèn)題先解釋YGC（輕GC）：當(dāng)對(duì)象生成在EDEN區(qū)失敗時(shí)蚯窥，出發(fā)一次YGC掸鹅，先掃描EDEN區(qū)中的存活對(duì)象喜命，進(jìn)入S0區(qū)，S0放不下的進(jìn)入OLD區(qū)河劝，再掃描S1區(qū)壁榕，若存活次數(shù)超過(guò)閥值則進(jìn)入OLD區(qū)，其它進(jìn)入S0區(qū)赎瞎，然后S0和S1交換一次牌里。那么當(dāng)發(fā)生YGC時(shí)，JVM會(huì)首先檢查老年代最大的可用連續(xù)空間是否大于新生代所有對(duì)象的總和务甥，如果大于牡辽，那么這次YGC是安全的，如果不大于的話敞临，JVM就需要判斷HandlePromotionFailure是否允許空間分配擔(dān)保态辛。允許分配擔(dān)保：JVM繼續(xù)檢查老年代最大的可用連續(xù)空間是否大于歷次晉升到老年代的對(duì)象的平均大小，如果大于挺尿，則正常進(jìn)行一次YGC奏黑，盡管有風(fēng)險(xiǎn)（因?yàn)榕袛嗟氖瞧骄笮。锌赡苓@次的晉升對(duì)象比平均值大很多）编矾；如果小于熟史，或者HandlePromotionFailure設(shè)置不允許空間分配擔(dān)保，這時(shí)要進(jìn)行一次FGC窄俏。新生代采用的是復(fù)制收集算法蹂匹，S0和S1始終只是用其中一塊內(nèi)存區(qū)，當(dāng)出現(xiàn)YGC后大部分對(duì)象仍然存活的話凹蜈，就需要老年代進(jìn)行分配擔(dān)保限寞，把survior區(qū)無(wú)法容納的對(duì)象直接晉升到老年代。那么這種空間分配擔(dān)保的前提是老年代還有容納的空間仰坦，一共有多少對(duì)象會(huì)活下來(lái)履植，在實(shí)際完成內(nèi)存回收之前是無(wú)法明確知道的，所以只好取之前每次回收晉升到老年代對(duì)象容量的平均值大小作為經(jīng)驗(yàn)值缎岗，與老年代的剩余空間比較静尼，決定是否進(jìn)行FGC（重GC）來(lái)讓老年代騰出更多空間白粉。
6.3 新生代中各大分區(qū)占比比例的由來(lái)
對(duì)大量程序經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)之后传泊，發(fā)現(xiàn)Eden區(qū)的對(duì)象只有5%~10%的對(duì)象會(huì)存活，所以在新生代中鸭巴，各大區(qū)域分布比例為8:1:1
7. 對(duì)象大小的計(jì)算方式
7.1 Class文件
Class文件開(kāi)始的兩個(gè)字（Word=2Byte）的大小的數(shù)據(jù)為cafe babe（咖啡Baby）
7.2 對(duì)象（Object）結(jié)構(gòu)
Mrk Word：用于存儲(chǔ)對(duì)象自身的運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)眷细，如哈希碼（HashCode）、GC分代年齡鹃祖、鎖狀態(tài)標(biāo)志溪椎、線程持有的鎖、偏向線程ID、偏向時(shí)間戳等等校读。Mark Word在32位JVM中的長(zhǎng)度是32bit沼侣，在64位JVM中長(zhǎng)度是64bit。32位MarkWord數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)【共4B】：
類型指針：指向Class對(duì)象（即這個(gè)對(duì)象（Object）的模板）
數(shù)組長(zhǎng)度：若這個(gè)對(duì)象是數(shù)組歉秫，則此處存放數(shù)組長(zhǎng)度=====以上為頭部（Head）區(qū)域=====
實(shí)例數(shù)據(jù)：類中定義的一些屬性等
對(duì)齊填充：在JDK里蛾洛，所有數(shù)據(jù)都是8Byte對(duì)齊。若一個(gè)對(duì)象數(shù)據(jù)為12Byte雁芙，則其后面必須填充4Byte轧膘，即12+4=16Byte 為8Byte的整數(shù)倍則只需要設(shè)置指針每次移動(dòng)9Byte，就可正確讀取內(nèi)存中的數(shù)據(jù)同理兔甘，Windows內(nèi)核中也是以4K對(duì)齊谎碍，稱之為頁(yè)（Page），以4M為大頁(yè)（Huge Page）為什么JVM要對(duì)齊填充洞焙？為了后面的指針壓縮
7.3 指針壓縮算法
開(kāi)啟指針壓縮的JVM參數(shù)：-XX:+UseCompressedOops
64位地址分為堆的基地址+偏移量蟆淀，當(dāng)堆內(nèi)存<32GB時(shí)候，在壓縮過(guò)程中澡匪，把偏移量/8后保存到32位地址扳碍。在解壓再把32位地址放大8倍，所以啟用CompressedOops的條件是堆內(nèi)存要在4GB*8=32GB以內(nèi)仙蛉。
開(kāi)啟后笋敞，線性地址為4Byte，若不開(kāi)荠瘪，則為8Byte
指針壓縮在JDK6以后就是默認(rèn)開(kāi)啟的夯巷！若要關(guān)閉，則使用-XX:-UseCompressedOopsJVM參數(shù)
7.4 空對(duì)象大小
空對(duì)象是什么哀墓？空對(duì)象是沒(méi)有任何普通（靜態(tài)）屬性的對(duì)象趁餐，而并非指指針為Null的對(duì)象。
class Test01{
inta=10;//int占4Byte篮绰，以及末尾的對(duì)齊后雷，所以并非空對(duì)象
}
public class Test{
public static void main(String[]args){
Test01 demo01 = new Test01();
Test01 demo02 = null;
? ? }
}
demo01和demo02并非空對(duì)象
public class Test02{
}
Test02為空對(duì)象
空對(duì)象占多少字節(jié)？
開(kāi)啟指針壓縮時(shí)：16Byte16B = 8B【Mark Word】 + 4B【類型指針(Klass Pointer) 經(jīng)過(guò)指針壓縮優(yōu)化后變成4B】 + 0B【數(shù)組長(zhǎng)度】+ 0B【實(shí)際數(shù)據(jù)】 + 4B【對(duì)齊】調(diào)優(yōu)參數(shù)（開(kāi)啟指針壓縮參數(shù)）：-XX:+UseCompressedOops
關(guān)閉指針壓縮時(shí)：16Byte16B = 8B【Mark Word】 + 8B【類型指針(Klass Pointer)】 + 0B【數(shù)組長(zhǎng)度】+ 0B【實(shí)際數(shù)據(jù)】
7.5 普通對(duì)象大小
開(kāi)啟指針壓縮時(shí)：32Byte32B= 8B【Mark Word】 + 4B【類型指針(Klass Pointer)】 + 0B【數(shù)組長(zhǎng)度】+ (4B【int大小】+4B【int大小】+8B【double大小】)【實(shí)際數(shù)據(jù)】 + 4B【對(duì)齊】
關(guān)閉指針壓縮時(shí)：32Byte32B= 8B【Mark Word】 + 8B【類型指針(Klass Pointer)】 + 0B【數(shù)組長(zhǎng)度】+ (4B【int大小】+4B【int大小】+8B【double大小】)【實(shí)際數(shù)據(jù)】
7.6 數(shù)組對(duì)象大小
如關(guān)閉指針壓縮的圖所示吠各，在沒(méi)有開(kāi)啟指針壓縮的數(shù)組對(duì)象的對(duì)象頭中其實(shí)是存在著對(duì)齊填充的臀突。對(duì)齊大小仍為8B的整數(shù)倍。
8. 對(duì)象指針（OOP）
8.1 壓縮指針是怎么實(shí)現(xiàn)的
前提假設(shè)：對(duì)象內(nèi)存從0x00000開(kāi)始贾漏，且連續(xù)候学，中間無(wú)其他數(shù)據(jù)
JVM的實(shí)現(xiàn)方式是 因?yàn)閷?duì)象大小都是8B的倍數(shù)，所以存儲(chǔ)的內(nèi)存地址都是以000結(jié)尾的纵散，壓縮時(shí)梳码，可以將末尾的000去掉
如：0x10000 壓縮后——> 0x10
解壓的時(shí)候隐圾，直接在末尾添加三個(gè)0即可
8.2 如何擴(kuò)容OOP？
咋不關(guān)閉指針壓縮的情況下掰茶，如何擴(kuò)容OOP暇藏？
可以可以在地址末尾補(bǔ)0，則OOP的位從35位變成36位濒蒋，支持最大的類空間則變成2^36
為什么JVM不擴(kuò)容叨咖？因?yàn)樽詈笠晃谎a(bǔ)0會(huì)浪費(fèi)空間。
8.3 哪些信息會(huì)被壓縮啊胶？
1.對(duì)象的全局靜態(tài)變量(即類屬性) 2.對(duì)象頭信息:64位平臺(tái)下甸各，原生對(duì)象頭大小為16字節(jié)，壓縮后為12字節(jié) 3.對(duì)象的引用類型:64位平臺(tái)下焰坪，引用類型本身大小為8字節(jié)趣倾，壓縮后為4字節(jié) 4.對(duì)象數(shù)組類型:64位平臺(tái)下，數(shù)組類型本身大小為24字節(jié)某饰，壓縮后16字節(jié)
8.4 哪些信息不會(huì)被壓縮儒恋？
1.指向非Heap的對(duì)象指針 2.局部變量、傳參黔漂、返回值诫尽、NULL指針
9. 虛擬機(jī)棧溢出
9.1 導(dǎo)致棧溢出的原因有哪些？
調(diào)用鏈過(guò)長(zhǎng)
死循環(huán)
無(wú)限遞歸
JDK默認(rèn)棧大小是多少炬守？1M
演示棧溢出代碼：（已手動(dòng)設(shè)置JVM棧大小為160K【因?yàn)镴VM最小就是160K牧嫉，不能少于160K】）
若將虛擬機(jī)大小設(shè)置為160k-Xss160k，經(jīng)過(guò)測(cè)試后减途，調(diào)用深度為772
則可計(jì)算出酣藻，棧幀大小為：160*1024 / 772 = 212
9.2 如何避免棧溢出？
在寫(xiě)遞歸/死循環(huán)的時(shí)候鳍置，一定要給遞歸/死循環(huán)一個(gè)出口辽剧。
