【探究JVM三】运行时数据区的指示器——程序计数器(转载)

2024-04-21 19:48

本文主要是介绍【探究JVM三】运行时数据区的指示器——程序计数器(转载),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

  1. 程序计数器

程序计数器(Program Counter Register,也称作PC计数器)是一块很小的内存空间,可以当做是当前线程所执行字节码的行号指示器。JVM中的程序计数器是对物理PC寄存器的模拟抽象。

【程序计数器的作用】

执行引擎的解释器在工作时就是通过改变程序计数器来选取下一条需要执行的字节码指令

程序控制流的指示器,分支、循环、跳转异常处理、线程恢复等基础功能都需要依赖程序计数器完成。

大白话来讲,就是执行引擎解释执行字节码文件,在执行完当前行的字节码时,PC计数器会告诉执行引擎下一行在什么位置,该执行谁了。

PC计数器存储的是下一条指令的地址

线程私有
我们都知道,Java虚拟机的多线程实现是通过CPU分配执行时间来对线程轮流切换执行的,也就是说在同一时刻,一个处理器只会执行一个线程中的指令。

PC计数器存储的当前线程指令的地址,所以它是线程私有的,每个线程都会有自己的PC计数器。生命周期与线程的生命周期保持一致。

执行本地方法时,由于是C/C++的代码,PC计数器无法记录,则是未指定值(Undefined)

不会产生OOM
PC计数器相对于运行时数据区的其他区域来说,所占的空间很小,存放的都是地址,不会被垃圾回收

PC计数器是Runtime Data Area中唯一不会产生OOM(内存溢出)的区域

  1. 程序计数器的使用
    我们对一段简单的程序进行测试,来验证PC计数器的内容:

Ctrl + Shift + F9编译

编译后的字节码class

package iqqcode.pcregister;

public class PCRegisterTest {
public PCRegisterTest() {
}

public static void main(String[] args) {int i = 10;int j = 20;int var10000 = i + j;
}

}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
对字节码进行反编译

javap -v PCRegisterTest.class

在虚拟机字节码指令的左侧,就是PC计数器中存放的指令的偏移地址

  1. 面试题考点
    Q1:为什么使用PC寄存器记录当前线程的执行地址呢?

或者说

使用PC寄存器存储字节码指令地址有什么用呢?

其实这个问题我们可以类比CPU的中断处理过程,CPU在响应中断之前,为了在中断处理结束后能正确地返回到中断点,会先记录当前执行位置,即保护现场、保护断点,它将断点放到了程序计数器中。

我们类比操作系统中CPU的响应中断机制来说明:

CPU要轮番切换各个线程来调度执行,在切换当前线程之前,需要记录当前的执行位置(理解为线程的中断点)。在下次切换回当前线程后,知道接着从哪里继续执行(避免重头再执行)

JVM的执行引擎----字节码解释器通过改变PC计数器的值来明确下一条要执行的指令。

Q2:PC寄存器为什么会被设定为线程私有?

我们都知道,Java虚拟机的多线程实现是通过CPU分配执行时间来对线程轮流切换执行的,也就是说:在同一时刻,一个处理器只会执行一个线程中的指令。

PC计数器存储当前线程指令的地址,为了保证能够准确地记录各个线程正在执行的当前字节码指令的地址,所以它是线程私有的,每个线程都会有自己的PC计数器。
color = green>为了保证能够准确地记录各个线程正在执行的当前字节码指令的地址,所以它是线程私有的,每个线程都会有自己的PC计数器。

原文链接:https://blog.csdn.net/weixin_43232955/java/article/details/107370810

这篇关于【探究JVM三】运行时数据区的指示器——程序计数器(转载)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/923892

相关文章

Java中流式并行操作parallelStream的原理和使用方法

《Java中流式并行操作parallelStream的原理和使用方法》本文详细介绍了Java中的并行流(parallelStream)的原理、正确使用方法以及在实际业务中的应用案例,并指出在使用并行流... 目录Java中流式并行操作parallelStream0. 问题的产生1. 什么是parallelS

Java中Redisson 的原理深度解析

《Java中Redisson的原理深度解析》Redisson是一个高性能的Redis客户端,它通过将Redis数据结构映射为Java对象和分布式对象,实现了在Java应用中方便地使用Redis,本文... 目录前言一、核心设计理念二、核心架构与通信层1. 基于 Netty 的异步非阻塞通信2. 编解码器三、

SpringBoot基于注解实现数据库字段回填的完整方案

《SpringBoot基于注解实现数据库字段回填的完整方案》这篇文章主要为大家详细介绍了SpringBoot如何基于注解实现数据库字段回填的相关方法,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以了解... 目录数据库表pom.XMLRelationFieldRelationFieldMapping基础的一些代

一篇文章彻底搞懂macOS如何决定java环境

《一篇文章彻底搞懂macOS如何决定java环境》MacOS作为一个功能强大的操作系统,为开发者提供了丰富的开发工具和框架,下面:本文主要介绍macOS如何决定java环境的相关资料,文中通过代码... 目录方法一:使用 which命令方法二:使用 Java_home工具(Apple 官方推荐)那问题来了,

Java HashMap的底层实现原理深度解析

《JavaHashMap的底层实现原理深度解析》HashMap基于数组+链表+红黑树结构,通过哈希算法和扩容机制优化性能,负载因子与树化阈值平衡效率,是Java开发必备的高效数据结构,本文给大家介绍... 目录一、概述:HashMap的宏观结构二、核心数据结构解析1. 数组(桶数组)2. 链表节点(Node

Java AOP面向切面编程的概念和实现方式

《JavaAOP面向切面编程的概念和实现方式》AOP是面向切面编程,通过动态代理将横切关注点(如日志、事务)与核心业务逻辑分离,提升代码复用性和可维护性,本文给大家介绍JavaAOP面向切面编程的概... 目录一、AOP 是什么?二、AOP 的核心概念与实现方式核心概念实现方式三、Spring AOP 的关

详解SpringBoot+Ehcache使用示例

《详解SpringBoot+Ehcache使用示例》本文介绍了SpringBoot中配置Ehcache、自定义get/set方式,并实际使用缓存的过程,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者... 目录摘要概念内存与磁盘持久化存储:配置灵活性:编码示例引入依赖:配置ehcache.XML文件:配置

Java 虚拟线程的创建与使用深度解析

《Java虚拟线程的创建与使用深度解析》虚拟线程是Java19中以预览特性形式引入,Java21起正式发布的轻量级线程,本文给大家介绍Java虚拟线程的创建与使用,感兴趣的朋友一起看看吧... 目录一、虚拟线程简介1.1 什么是虚拟线程?1.2 为什么需要虚拟线程?二、虚拟线程与平台线程对比代码对比示例:三

Java中的.close()举例详解

《Java中的.close()举例详解》.close()方法只适用于通过window.open()打开的弹出窗口,对于浏览器的主窗口,如果没有得到用户允许是不能关闭的,:本文主要介绍Java中的.... 目录当你遇到以下三种情况时,一定要记得使用 .close():用法作用举例如何判断代码中的 input

Linux下利用select实现串口数据读取过程

《Linux下利用select实现串口数据读取过程》文章介绍Linux中使用select、poll或epoll实现串口数据读取,通过I/O多路复用机制在数据到达时触发读取,避免持续轮询,示例代码展示设... 目录示例代码(使用select实现)代码解释总结在 linux 系统里,我们可以借助 select、