java運行時數據區域和類結構詳解
Java運行時數據區域
java運行時數據區可以分為：方法區、虛擬機棧、本地方法棧、堆和程序計數器
線程私有：虛擬機棧、本地方法棧、程序計數器
線程共享：方法區、堆
程序計數器
一塊較小的內存空間，當前線程所執行字節碼的行號指示器，它是程序控制流的指示器，分支、循環、跳轉、異常處理、線程恢復等基礎功能都需要依賴這個計數器來完成。
每條線程都擁有一個獨立的程序計數器。
Java虛擬機棧
線程私有的，它的生命周期與線程相同。
每個方法被執行時，java虛擬機都會創建一個棧幀，用於存儲 局部變量表、操作數棧、動態鏈接、方法出口等信息
動態鏈接：符號在運行中轉化為直接引用的過程，就是動態連接（預支對應的靜態連接，是指類加載階段將靜態的符號引用轉成）。
本地方法棧
作用於java虛擬機棧類似，不過作用的是本地的native 方法。
java堆
線程共享的一塊內存區域，用來存放對象實例。“幾乎”所有的對象都分配在堆中。
由於及時編譯，特別是逃逸分析技術日益請打，對象也不一定分配在堆中（可能棧上分配和標量替換）。
java堆中可以劃分出多個線程私有的分配緩沖區（TLAB）來提高對象分配效率，這個TLAB隻保證該線程才能在此分配，但是所有線程都是可以進行訪問的。
方法區
線程共享，存放虛擬機加載的類型信息、常量、靜態變量、即時編輯器編譯後的代碼緩存等數據。
方法區的運行時常量池：存放 類加載器中加載Class文件中的常量池表。
java對象內存分配
字節碼new 指令 -> 檢查常量池 ->類加載器（加載、連接（檢查、準備、解析）、初始化）
檢查後，就要為新生對象進行內存分配瞭。分配策略：
逃逸分析
分析對象的作用域是否在本方法中，如果隻有在本方法中，那麼他可以棧上分配，逃逸分析jdk7以後是默認開啟的。
new 的對象不一定在堆中，他可能在棧上分配和標量替換
棧上分配：JVM調優方式之一，方法的對象如果不逃逸在外，那麼它可以分配在棧上，他的生命周期與方法調用一致，減小GC的壓力。
標量替換：如果對象不存在逃逸，JVM可能不會創建該對象，而是將該對象變量分解成若幹個成員變量所替換，這樣就可以在棧幀或寄存器上分配（不用連續的空間），jdk7默認開啟。標量替換優先於棧上分配。
TLAB:線程本地分配緩存區（也是堆中）
Eden中分配內存時，如果多個線程都同時分配內存，會造成指針碰撞情況，為瞭提高對象分配效率，使用TLAB。
線程初始化時，會申請一點指定大小的內存，隻提供當前線程進行內存分配，這樣每個線程都單獨擁有一個空間。
TLAB是虛擬機在堆內存的eden劃分出來的一塊專用空間。
TLAB沒有沒有足夠空間來滿足操作時，需要向當前線程重新申請新的TLAB
java類文件結構
class 字節碼的文件結構，嚴格按照順序記性解析
| 類型 | 名稱 | 備註 |
|---|---|---|
| u4 | magic | 魔數，識別Class文件格式,值為：0XCAFEBABE |
| u2 | minor_version | 副版本號 |
| u2 | major_version | 主版本號，45-？，JDK13為57，JDK8為52 |
| u2 | constant_pool_count | 常量池計算器 |
| cp_info | constant_pool | 常量池，class資源庫 |
| u2 | access_flags | 訪問標志，public、final等9個標志。有16個標志位，每一位標識一種訪問標志。 |
| u2 | this_flags | 類索引，常量池中的索引值 |
| u2 | super_class | 父類索引，常量池中的索引值 |
| u2 | interfaces_count | 接口計數器 |
| u2 | interfaces | 接口索引集合,常量池中的索引值 |
| u2 | fields_count | 字段個數 |
| field_info | fields | 字段集合, 字段標志（public、static等）、字段名常量索引、描述常量索引（類型） |
| u2 | methods_count | 方法計數器 |
| method_info | methods | 方法集合,和字段集合差不多，方法標志、方法名索引、方法描述索引（返回類型、方法參數列表） |
| u2 | attributes_count | 附加屬性計數器 |
| attribute_info | attributes | 附加屬性集合 |
常量池
常量池分為：字面量和符號引用
字面量：文本字符串、final常量值等
符號引用：
- 類、接口全限定名
- 字段、方法的名稱和描述符
- 方法句柄和類型
- 動態調用點和動態常量
常量池項目類型：
屬性表
Class 文件、字段表、方法表都可以攜帶自己的屬性表集合,描述某些場景專有的信息
屬性（部分）有：
比如Code屬性，
類加載機制
類加載過程：
加載 -> 鏈接 （驗證、準備、解析） -> 初始化
加載：用類加載器加載字節碼
驗證：驗證字節碼的合法性（滿足約束條件）
準備：被加載類的靜態字段分配內存
解析：符號引用解析成實際引用。
初始化：初始化常量、靜態類
類加載器：
啟動類加載器：加載最基礎的最重要的類，如JRE的lib下的jar包中的類
擴展類加載器：他的弗雷是啟動類加載器，主要加載相對次要但又通用的類，如JRE的lib/ext下的jar的類
應用類加載器：他的父類是擴展類加載器，負責加載應用程序路徑下的類。（指虛擬機參數 -cp/-classpath、系統變量 java.class.path或環境變量 CLASSPATH 所指定的路徑）
同一字節流經過不同類加載器加載，也會得到兩個不同的類。
雙親委派模式：讓父加載器盡量加載
雙親委派模式的破壞：
1）如果上層類加載器加載的類 加載 下層的類加載器加載的類
java引入瞭上下文類加載器，可以打通弗雷加載器去請求子類加載器加載的行為。如JNDI調用服務代碼的時候。
2）OSGI熱部署，使用網狀的類加載模式。
以上為個人經驗，希望能給大傢一個參考，也希望大傢多多支持WalkonNet。