【JVM基础02】——组成-程序计数器解读

1- 引言：程序计数器

1-1 程序计数器是什么？为什么用程序计数器？(What)(Why)

• 程序计数器 是运行时数据区的一部分，称为 PC register。
• 它是线程私有的，不存在线程安全问题，主要用于保存字节码行号，记录正在执行的字节码指令的地址。

2- 核心：程序计数器的原理（How）

2-1 使用 javap 查看程序计数器的作用

• 打印堆栈大小，局部变量的数量和方法的参数。

javap -v xx.class 

• 举例说明：程序计数器的作用

public class Application {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("hello world");
    }
}

对于上述代码

1. 获取 class 文件：通过编译找到目标 target 文件夹中的 class 文件。
2. 反汇编字节码：右键 class 文件，打开命令窗口，输入 javap -v Application.class 命令查看字节码的反汇编信息。
3. 字节码分析：
   • getstatic：获取静态变量 System.out，它是一个静态属性，类型为 PrintStream。
   • ldc：加载常量 hello world，这是一个字符串常量。
   • invokevirtual：调用方法 PrintStream.println，打印字符串。
   • return：结束方法执行。
4. 字节码执行顺序：字节码指令按顺序执行，程序计数器记录每个线程的执行行号。
5. 多线程示例：程序计数器记录每个线程执行的行号，确保线程被中断后可以继续执行。

结论：对于 一行 Java 代码在被转为字节码执行时，会被拆分成很多行进行执行，之所以需要程序计数器是因为，通过程序计数器可以记录 字节码行号，记录正在执行的字节码指令的地址 。

2-2 多线程下程序计数器原理举例

• 多线程环境下，程序计数器通过记录每个线程的执行行号，确保线程在被中断后能从中断处继续执行。
• 比如线程 1 先执行到第 10 行，此时时间片被 线程2 夺走，当下次再次切换回线程 1 时候，程序计数器使线程 1 可以继续执行第 10 行 字节码。

3- 小结：什么是程序计数器？