第五课

04_JavaRuntimeDataArea_InstructionSet.md

@@ -0,0 +1,96 @@
+# Runtime Data Area and Instruction Set
+
+jvms 2.4 2.5
+
+## 指令集分类
+
+1. 基于寄存器的指令集
+2. 基于栈的指令集
+ Hotspot中的Local Variable Table = JVM中的寄存器
+
+## Runtime Data Area
+
+PC 程序计数器
+
+> 存放指令位置
+>
+> 虚拟机的运行，类似于这样的循环：
+>
+> while( not end ) {
+>
+> ​ 取PC中的位置，找到对应位置的指令；
+>
+> ​ 执行该指令；
+>
+> ​ PC ++;
+>
+> }
+
+JVM Stack
+
+1. Frame - 每个方法对应一个栈帧
+ 1. Local Variable Table
+ 2. Operand Stack
+ 对于long的处理（store and load），多数虚拟机的实现都是原子的
+ jls 17.7，没必要加volatile
+ 3. Dynamic Linking
+ https://blog.csdn.net/qq_41813060/article/details/88379473 
+ jvms 2.6.3
+ 4. return address
+ a() -> b()，方法a调用了方法b, b方法的返回值放在什么地方
+
+Heap
+
+Method Area
+
+1. Perm Space (<1.8)
+ 字符串常量位于PermSpace
+ FGC不会清理
+ 大小启动的时候指定，不能变
+2. Meta Space (>=1.8)
+ 字符串常量位于堆
+ 会触发FGC清理
+ 不设定的话，最大就是物理内存
+
+Runtime Constant Pool
+
+Native Method Stack
+
+Direct Memory
+
+> JVM可以直接访问的内核空间的内存 (OS 管理的内存)
+>
+> NIO ， 提高效率，实现zero copy
+
+思考：
+
+> 如何证明1.7字符串常量位于Perm，而1.8位于Heap？
+>
+> 提示：结合GC， 一直创建字符串常量，观察堆，和Metaspace
+
+
+
+## 常用指令
+
+store
+
+load
+
+pop
+
+mul
+
+sub
+
+invoke
+
+1. InvokeStatic
+2. InvokeVirtual
+3. InvokeInterface
+4. InovkeSpecial
+ 可以直接定位，不需要多态的方法
+ private 方法 ， 构造方法
+5. InvokeDynamic
+ JVM最难的指令
+ lambda表达式或者反射或者其他动态语言scala kotlin，或者CGLib ASM，动态产生的class，会用到的指令
+

src/com/mashibing/jvm/Hello_01.java → src/com/mashibing/jvm/c4_RuntimeDataAreaAndInstructionSet/Hello_01.java

@@ -1,4 +1,4 @@
-package com.mashibing.jvm;
+package com.mashibing.jvm.c4_RuntimeDataAreaAndInstructionSet;
 
 public class Hello_01 {
  public static void main(String[] args) {

src/com/mashibing/jvm/Hello_02.java → src/com/mashibing/jvm/c4_RuntimeDataAreaAndInstructionSet/Hello_02.java

@@ -1,4 +1,4 @@
-package com.mashibing.jvm;
+package com.mashibing.jvm.c4_RuntimeDataAreaAndInstructionSet;
 
 public class Hello_02 {
  public static void main(String[] args) {

src/com/mashibing/jvm/Hello_03.java → src/com/mashibing/jvm/c4_RuntimeDataAreaAndInstructionSet/Hello_03.java

@@ -1,4 +1,4 @@
-package com.mashibing.jvm;
+package com.mashibing.jvm.c4_RuntimeDataAreaAndInstructionSet;
 
 public class Hello_03 {
  public static void main(String[] args) {

src/com/mashibing/jvm/Hello_04.java → src/com/mashibing/jvm/c4_RuntimeDataAreaAndInstructionSet/Hello_04.java

@@ -1,4 +1,4 @@
-package com.mashibing.jvm;
+package com.mashibing.jvm.c4_RuntimeDataAreaAndInstructionSet;
 
 public class Hello_04 {
  public static void main(String[] args) {

src/com/mashibing/jvm/c4_RuntimeDataAreaAndInstructionSet/T01_InvokeStatic.java

@@ -0,0 +1,9 @@
+package com.mashibing.jvm.c4_RuntimeDataAreaAndInstructionSet;
+
+public class T01_InvokeStatic {
+ public static void main(String[] args) {
+ m();
+ }
+
+ public static void m() {}
+}

src/com/mashibing/jvm/c4_RuntimeDataAreaAndInstructionSet/T02_InvokeVirtual.java

@@ -0,0 +1,9 @@
+package com.mashibing.jvm.c4_RuntimeDataAreaAndInstructionSet;
+
+public class T02_InvokeVirtual {
+ public static void main(String[] args) {
+ new T02_InvokeVirtual().m();
+ }
+
+ public void m() {}
+}

src/com/mashibing/jvm/c4_RuntimeDataAreaAndInstructionSet/T03_InvokeSpecial.java

@@ -0,0 +1,12 @@
+package com.mashibing.jvm.c4_RuntimeDataAreaAndInstructionSet;
+
+public class T03_InvokeSpecial {
+ public static void main(String[] args) {
+ T03_InvokeSpecial t = new T03_InvokeSpecial();
+ t.m();
+ t.n();
+ }
+
+ public final void m() {}
+ private void n() {}
+}

src/com/mashibing/jvm/c4_RuntimeDataAreaAndInstructionSet/T04_InvokeInterface.java

@@ -0,0 +1,14 @@
+package com.mashibing.jvm.c4_RuntimeDataAreaAndInstructionSet;
+
+import java.util.ArrayList;
+import java.util.List;
+
+public class T04_InvokeInterface {
+ public static void main(String[] args) {
+ List<String> list = new ArrayList<String>();
+ list.add("hello");
+
+ ArrayList<String> list2 = new ArrayList<>();
+ list2.add("hello2");
+ }
+}

src/com/mashibing/jvm/c4_RuntimeDataAreaAndInstructionSet/T05_InvokeDynamic.java

@@ -0,0 +1,30 @@
+package com.mashibing.jvm.c4_RuntimeDataAreaAndInstructionSet;
+
+public class T05_InvokeDynamic {
+ public static void main(String[] args) {
+
+
+ I i = C::n;
+ I i2 = C::n;
+ I i3 = C::n;
+ I i4 = () -> {
+ C.n();
+ };
+ System.out.println(i.getClass());
+ System.out.println(i2.getClass());
+ System.out.println(i3.getClass());
+
+ for(;;) {I j = C::n;} //MethodArea <1.8 Perm Space (FGC不回收)
+ }
+
+ @FunctionalInterface
+ public interface I {
+ void m();
+ }
+
+ public static class C {
+ static void n() {
+ System.out.println("hello");
+ }
+ }
+}

src/com/mashibing/jvm/c4_RuntimeDataAreaAndInstructionSet/TestIPulsPlus.java

@@ -0,0 +1,10 @@
+package com.mashibing.jvm.c4_RuntimeDataAreaAndInstructionSet;
+
+public class TestIPulsPlus {
+ public static void main(String[] args) {
+ int i = 8;
+ //i = i++;
+ i = ++i;
+ System.out.println(i);
+ }
+}

src/com/mashibing/jvm/gc/LambdaGC.java

@@ -0,0 +1,22 @@
+package com.mashibing.jvm.gc;
+
+
+import com.mashibing.jvm.c4_RuntimeDataAreaAndInstructionSet.T05_InvokeDynamic;
+
+public class LambdaGC {
+ public static void main(String[] args) {
+ for(;;) {
+ I i = C::n;
+ }
+ }
+
+ public static interface I {
+ void m();
+ }
+
+ public static class C {
+ static void n() {
+ System.out.println("hello");
+ }
+ }
+}