Java虚拟机执行引擎

一、简介

　　执行引擎是Java虚拟机核心组成部分，Java虚拟机是一个相对物理机的概念。物理机和Java虚拟机都具有执行引擎，物理机的执行引擎是作用在处理器、寄存器、内存和操作系统之上的。而Java虚拟机是由软件实现的，不受物理条件限制。

二、运行时栈帧结构

　　方法是Java虚拟机最基本的执行单元，栈帧（Stack Frame）是Java虚拟机方法调用和方法执行的数据结构。栈帧也是虚拟机运行时数据区虚拟机栈（Virtual Machine Stack）的栈元素。

　　栈帧存储了局部变量表、操作数栈、动态连接、方法返回地址和其他附加信息。

　　Java源码编译时就已经分析计算出“栈帧”需要多大的局部变量表、多深的操作数栈。

　　线程中方法的调用栈会很长，在同一时间、同一线程调用堆栈的所有方法都处于执行状态。但是，对于执行引擎而言，在活动的线程中，位于栈顶的方法才是运行的，位于栈顶的栈帧才是生效的。位于栈顶的栈帧是“当前栈帧”，位于栈顶的方法是“当前方法”。

　　局部变量表

　　　　局部变量表（Local Variables Table）是一组存储变量值的存储空间，用于存储方法参数和方法内部定义的局部变量。

　　操作数栈

　　　　操作数栈又称操作栈，是一个后进先出（Last in first out）的栈，和局部变量表一样，在Java源码编译时已经分析计算出操作栈的深度。操作数栈每个元素都可以包括long和double在内的任何Java数据类型。

　　动态连接

　　　　每个栈帧都包含一个指向运行时常量池中该栈帧所属方法的引用，持有该引用是为了支持方法调用过程中的动态连接。

　　方法返回地址

　　　　方法执行中通过两种方式退出方法

　　　　　　1. 执行引擎遇到任意一个方法返回的字节码指令，这是可能会有值返回到方法调用者。

　　　　　　2. 方法执行的过程中遇到异常放回。