《深入Java虚拟机》阅读笔记(一)
1. Java虚拟机主要的任务
Java虚拟机主要的任务就是装载class文件并且执行其中的字节码。Java虚拟机中包含一个类装载器(class loader),它可以从程序或API中装载class文件，然后由执行引擎来执行字节码。
2. Java的方法有两种
Java的方法有两种，分别是Java方法和本地方法。其中Java方法由Java语言编写并保存在class文件中，而本地方法一般由c/c++或汇编语言编写，保存在动态链接库中。因为Java语言的特性Java方法的调用是和平台无关的。但是本地方法不同，运行中的Java程序调用本地方法时，虚拟机装载包含这个方法的本地方法动态库，并调用这个方法。通过本地方法，Java程序可以访问底层操作系统的资源。
3. Java class文件在平台无关性和网络移动性方面使Java更适应于网络。
3.1 它在平台无关性方面的主要任务是：
为Java程序提供独立于底层主机平台的二进制形式服务。Java class文件是可以运行在任何支持Java虚拟机的硬件平台和操作系统上的二进制文件，而c/c++编写的程序必须先编译，然后连接成单独的，专门支持特定的硬件平台和操作系统的二进制文件。一般只能在指定的一个平台上执行。
3.2 网络移动性方面主要体现在：
Java class文件的紧凑性的优点。可以让Java文件快速的在网络上传输，大大减少了用户的等待时间。
4. Java虚拟机的生命周期
当一个Java程序启动，那么一个Java虚拟机实例就产生了。当这个程序关闭退出，那么这个Java虚拟机实例也就结束了。在一个计算机上同时启动多个Java程序，那么也会产生同样数量的Java虚拟机实例。每一个Java程序都运行在他自己的虚拟机实例中。
5. Java虚拟机的线程
Java虚拟机的线程分分为两类：守护线程和非守护线程；守护线程通常由虚拟机自己使用，比如执行垃圾收集的任务的线程，但是Java虚拟机也可以把它创建的任何线程标记为守护线程。非守护线程包括常规的用户线程或诸如用于处理GUI事件的事件调度线程，Java的初试线程就是非守护线程。当Java程序中所有非守护线程终止时，Java虚拟机会自动退出，假如安全管理器允许，也可以通过System.exit();方法来退出虚拟机。
6. Java虚拟机的体系结构
每一个Java虚拟机都有一个类加载器子系统，他根据给定的全限定名来装载类型(类和接口)。同样，每一个Java虚拟机都有一个执行引擎，他负责执行那些被装载类的方法中的指令。
当Java虚拟机运行一个Java程序时，它需要内存来存储一些数据，比如：字节码、从已装载的类中解析的其他信息、程序创建的对象、传递给方法的参数、返回值、局部变量以及运算的中间结果。Java虚拟机会将这些信息组织到几个运行时数据区中，以便于管理。
6.1 方法区：
与堆一样方法区由Java虚拟机的实例中的线程所共享，Java虚拟机装载class文件时，会将从class文件的二进制数据中解析的类型数据存放到方法区中。
6.2 堆：
当Java程序运行时，Java虚拟机会将程序运行过程中创建的对象都存放到Java堆中，与Java方法区一样，Java堆也是由Java虚拟机的实例中的线程共享。
6.3 Java栈：
当一个线程被创建时会获得一个Java栈，用于存储该线程中Java方法调用的状态——包括他的局部变量、方法传递的参数、返回值以及运算的中间结果等等。这个栈不能被别的线程访问。
Java栈是由许许多多的栈帧(stack frame)或者说(frame)组成，每一个栈帧中包含一个Java方法的调用状态，每当线程调用一个Java方法时，虚拟机压入一个新的栈帧到该线程的Java栈中，当方法执行完毕后这个栈帧将被从Java栈中弹出并抛弃。
6.4 PC寄存器：
当一个线程被创建时会获得一个他自己的PC寄存器（程序计数器），这个PC寄存器不能被别的线程访问。如果线程执行的是一个Java方法，那么PC寄存器的值将总是指示下一条将被执行的指令。
6.5 本地方法栈：
本地方法栈主要用来存放本地方法的调用状态。
PS：上图表示的是线程专有的运行时数据区，其中有三个线程在执行，线程3在执行本地方法，上图中的Java栈都是向下生长，图的底部表示Java栈顶。
6.6 Java数据类型
Java虚拟机是通过某些数据类型来执行计算的，而数据类型及其运算都是有Java虚拟机严格规范定义的。在Java中数据类型分为基本类型和引用类型。
基本数据类型包括：数值类型、boolean以及只有Java虚拟机内部使用的returnAddress（用来实现Java中的finally子句），数值类型又分为整数类型（byte，short，int，long，char）和浮点数类型（float，double）。
引用类型包括：类类型、接口类型、数组类型。
这三种引用类型的值都是对动态创建对象的引用。类类型的值是对类的实例的引用，接口类型的值是对实现了该接口的某个类实例的引用，数组类型的值是对数组对象的引用。在Java中null是一种特殊的引用值，它表示该引用变量没有引用任何对象。
