一个实例了解JVM运行原理

下面以一个具体的代码示例，来说明Java代码对象是如何分配的，Java代码又是如何在JVM中运行的。

public class JVMCase {

	// 常量
	public final static String MAN_SEX_TYPE = "man";

	// 静态变量
	public static String WOMAN_SEX_TYPE = "woman";

	public static void main(String[] args) {
		
		Student stu = new Student();
		stu.setName("nick");
		stu.setSexType(MAN_SEX_TYPE);
		stu.setAge(20);
		
		JVMCase jvmcase = new JVMCase();
		
		// 调用静态方法
		print(stu);
		// 调用非静态方法
		jvmcase.sayHello(stu);
	}


	// 常规静态方法
	public static void print(Student stu) {
		System.out.println("name: " + stu.getName() + "; sex:" + stu.getSexType() + "; age:" + stu.getAge()); 
	}


	// 非静态方法
	public void sayHello(Student stu) {
		System.out.println(stu.getName() + "say: hello"); 
	}
}

class Student{
	String name;
	String sexType;
	int age;
	
	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
	
	public String getSexType() {
		return sexType;
	}
	public void setSexType(String sexType) {
		this.sexType = sexType;
	}
	public int getAge() {
		return age;
	}
	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}
}

当我们通过Java运行以上代码时，JVM的整个处理过程如下：

1.JVM向操作系统申请内存，JVM第一步就是通过配置参数或者默认配置参数向操作系统申请内存空间，根据内存大小找到具体的内存分配表，然后把内存段的起始地址和终止地址分配给JVM，接下来JVM就进行内部分配。

2.JVM获得内存空间后，会根据配置参数分配堆、栈以及方法区的内存大小。

3.class文件加载、验证、准备以及解析，其中准备阶段会为类的静态变量分配内存，初始化为系统的初始值。

4.完成上一个步骤后，将会进行最后一个初始化阶段。在这个阶段中，JVM首先会执行构造器方法，编译器会在.java 文件被编译成.class 文件时，收集所有类的初始化代码，包括静态变量赋值语句、静态代码块、静态方法，收集在一起成为<clinit>()方法。

5.执行方法。启动main线程，执行main方法，开始执行第一行代码。此时堆内存中会创建一个student对象，对象引用student就存放在栈中。

6.此时再次创建一个JVMCase对象，调用sayHello非静态方法，sayHello方法属于对象JVMCase，此时sayHello方法入栈，并通过栈中的student引用调用堆中的Student对象；之后，调用静态方法print，print静态方法属于JVMCase类，是从静态方法中获取，之后放入到栈中，也是通过student引用调用堆中的student对象。