文章目录
- 前言
- 案例
- 加载至JVM内存
- CPU执行指令
前言
在之前的JVM专栏中具体说明了各个JVM内存区域的信息、功能作用等。以及讲到了jdk不同版本针对GC操作使用垃圾收集器的区别等。
相信大家对一个Java程序的执行过程还是有点好奇的。
本篇博客就从Java程序到计算机CPU执行这个过程做一个介绍和说明。
案例
假设需要执行下列案例：
public class Math {
public void test(){
int a = 0;
int b = 5;
System.out.println(a+b);
}
public static void main(String[] args) {
Math td = new Math();
td.test();
}
}加载至JVM内存
一个.java程序在执行之前，需要将其转化为.class字节码文件，加载至jvm中，然后让计算机去执行。其加载过程图如下所示：
其中，JVM将.class文件信息加载至JVM虚拟机中的过程，使用的是JVM的类装载子系统，其执行操作如下所示：
当xx.class类中的类执行了加载操作后，会将其中的类元信息加载至JVM的方法区中，如下所示：
【疑问：】哪些是类元信息？
使用命令
javap -v Math.class执行后，下列的Constant pool即为类元信息，
方法区主要保存常量 final(包含常量池)、静态变量 static、类元信息(类的常量池)。
当执行main方法时，会在栈中开辟一块区间，存放相应的信息。
main是程序的入口，也是一个线程。
执行实例化new Math()操作，会在堆中创建实例化对象地址信息。并将栈中的td 局部变量，针对堆中的Math实例对象地址进行引用。
当采取td.test()调用实例化对象中的指定方法时，此时则需要借用字节码执行引擎实现相关操作，如下所示：
首先，会在栈中分配一块内存区域，创建main线程。
其次，引用test()，则继续在对应栈内存中压入test()。
在执行test()中的程序逻辑时，会依次对其中的指令进行操作。
这个指令是
操作数栈中的操作数值临时存放。
此时每条指令均由字节码执行引擎进行相应的操作。但此时的操作仅仅只是内存层面的数据操作，指令的计算赋值等依旧需要cpu去执行实现。
CPU执行指令
字节码执行引擎获取需要执行的每条指令，通过解释执行器/JIT优化将指令进行翻译操作，将其翻译成汇编指令。
字节码执行引擎是JVM层面的技术，但是计算机执行命令，只认二进制命令。
在JVM中通常使用解释执行器或者JIT优化器，将jvm 层面的 字节码信息翻译成汇编指令。
汇编指令属于
硬件原语，此时并不能直接被CPU进行执行。
依旧需要借用硬件层面的翻译操作，将汇编指令转化为cpu可识别的 二进制指令。等待CPU的调度执行，最后影响对应栈中的数据信息。
具体操作逻辑如下图所示：
查询 JVM指令手册 可知iconst_0的含义为：
CPU处理iconst_0的操作含义后，将常量0 压入对应的栈中。
这个指令执行完成后，在继续执行下列其他指令。
