0基础学习Java ——Java 虚拟机结构（上）

回忆一遥远

Class 文件格式

---

Java 编译后的代码使用了一种平台中立的二进制格式来表示，并且经常以文件的形式存储。
Class文件格式中精确地定义了类与接口的表示形式，包括在平台相关的目标文件格 式中一些细节上的惯例。

数据类型

---

与 Java 程序语言中的数据类型相似， Java 虚拟机可以操作的数据类型可分为两类：
原始类型（Primitive Types)和引用类型（Reference Types)。
与之对应，也存在有原始值（Primitive Values)和引用值（Reference Values)两种类型的数值可用于变量赋值、参数传递、方法返回和运算操作。

Java 虚拟机是直接支持对象的，这里的对象可以是指动态分配的某个类的实例，也可以指某个数组的实例。虚拟机中使用reference类型来表示对某个对象的引用，reference 类型的 值读者可以想象成类似于一个指向对象的指针。每一个对象都可能存在多个指向它的引用，对象的 操作、传递和检查都通过引用它的 reference 类型的数据进行操作。

原始类型与值

---

Java虚拟机所支持的原始数据类型包括
数值类型(Numeric Types)
                整型类型 （Integral Types）
                浮点类型（Floating-Point Types）
布尔类型（Boolean Type）
returnAddress 类型

---

reference 是引用类型（Reference Types)的一种，而 int、long、double 等则是原始类型 (Primitive Types)的一种。
前者是具体的数据类型，后者是某种数据类型的统称。

整数类型包括：
口 byte  类型：值为8位有符号二进制补码整数，默认值为零。
口 short 类型：值为16位有符号二进制补码整数，默认值为零。
口 int     类型：值为32位有符号二进制补码整数，默认值为零。
口 long  类型：值为64位有符号二进制补码整数，默认值为零。
口 char   类型：值为使用16位无符号整数表示的、指向基本多文本平面（Basic Multilingual Plane, BMP)的 Unicode 值，以 UTF-16 编码，默认值为 Unicode 的 null值（'\u0000')。
浮点类型包括：
口 float    类型              ：值为单精度浮点数集合中的元素，或者（如果虚拟机支持的话）是单精度扩展指数（Float-Extended-Exponent)集合中的元素。默认值为正数零。
口 double  类型            ：取值范围是双精度浮点数集合中的元素，或者（如果虚拟机支持的话）是双精度扩展指数（Double-Extended-Exponent)集合中的元素。默认值为正数零。
口 Boolean 类型           ：取值范围为布尔值true和false，默认值为false。
口 returnAddress  类型：表示一条字节码指令的操作码（Opcode)。在所有的虚拟机支 持的原始类型之中，只有returnAddress类型是不能直接Java语言的数据类型对应 起来的。


NaN 是无序的，对它进行任何的数值比较和等值测试都会返回 false 的比较结果。值得一提的是，有且只有 NaN  —个数与自身比较是否数值上相等时会得到 false 的比较结果，任何数字与 NaN 进行非等值比较都会返回 true 。


returnAddress 类型和值

---

returnAddress 类型会被 Java 虚拟机的 jsr 、ret 和 jsr_w 指令所使用。
returnAddress 类型的值指向一条虚拟机指令的操作码。
returnAddress 类型在 Java 语言之中并不存在相应的类型，也无法在程序运行期间更改 returnAddress 类型的值。
JDK7 开始，虚拟机已不允许 Class 文件内出现 jsr 、ret 、jsr_w 这几条指令。因此 returnAddress 类型就处于名存实亡的状态。

boolean 类型
虽然 Java 虚拟机定义了 Boolean 这种数据类型，但是对它提供的支持非常有限。
在 Java 虚拟机中没有任何供 Boolean 值专用的字节码指令，因此在 Java 语言中涉及到 boolean 类型值的运算，在编译之后都使用 Java 虚拟机中的 int 数据类型来代替。
Java 虚拟机直接支持 Boolean 类型的数组，虚拟机的 newarray 指令可以创建这种数组


引用类型与值

---

Java虚拟机中有三种引用类型：
        类类型（Class Types）
        数组类型（Array Types）
        接口类型（Interface Types)

这些引用类型的值分别由类实例、数组实例和实现了某个接口的类实例或数组实例动态创建。

数组类型还包含一个单一维度（即长度不由其类型决定）的组件类型（Component Type）， —个数组的组件类型也可以是数组。但从任意一个数组开始，如果发现其组件类型也是数组类型的话，继续重复取这个数组的组件类型，这样操作不断执行，最终一定可以遇到组件类型不是数组的情况，这时就把这种类型成为数组类型的元素类型（Element Type）。数组的元素类型必须是原始类型、类类型或者接口类型之中的一种。

引用类型的值中有一个特殊的值：null，当一个引用不指向任何对象的时候，它的值就用null来表示。
Java 虚拟机规范并没有规定 null 在虚拟机实现中应当怎样编码表示。

运行时数据区

---

Java 虚拟机定义了若干种程序运行期间会使用到的运行时数据区。。
一些会随着虚拟机启动而创建，随着虚拟机退出而销毁。
一些则是与线程一一对应的，这些与线程对应的数据区域会随着线程开始和结束而创建和销毁。