class装载原理

原理图:

1.执行引擎是Java虚拟机实现的核心，用于处理各种指令。

2.PC寄存器用于存储线程下一次指令的地址和返回值地址，虚拟机为每个线程创建单独的PC寄存器。如果执行的是本地方法，PC寄存器的值为"undefined"。

3.本地方法栈用于存储跟本地方法的相关数据，本地方法方面的内容不属于本文的范畴，知道这一点就行。

4.方法区用于存储被装载类型的信息，如果该类包含了常量或静态成员同样保存在方法区中，所以我们使用一个类的静态成员或者方法时不需
要创建该类的实例，因为方法区所保存的信息已经足够了

5.堆用于存储程序在运行中所创建的对象，例如说我们例子中main函数通过new操作创建了一个对象存放在这个堆空间中，我们把它取名为c，对象c保存指向方法区中SimpleCalculator类的信息

的引用跟存储全局变量val的值。这里我们要区分变量和对象的概念，变量c表示的是对象c的引用，也就是保存了对象c的内存地址，变量c保存在Java栈中，对象c则是表示堆空间中的一个对

象，这就涉及到另外一个问题，当我们把一个对象做为方法的参数传递过去的时候，Java是值传递还是引用传递，答案就是如果传的是对象那么传递的是引用的一个拷贝，也就是说传的是另

外一个引用，但引用指向的对象还是同一个，如果在方法内部修改了该对象则会影响到外部的引用，但如果是指向另外一个对象，则不会影响方法外部的引用；如果传的是基本数据类型

6.Java栈以栈帧为单位保存了线程的运行状态，栈帧由局部变量区，操作数栈和帧数据区组成。局部变量区用于存储线程运行方法的局部变量的值或引用，操作数栈为线程的工作区，存储当前

指令的数据和返回结果，帧数据区则用于保存方法的返回值跟异常信息。

Java栈里面存放操作数（函数参数临时变量环境变量），操作码指令(函数)，堆里面存放资源，栈引用资源，核心控制依旧在栈里面进行。堆首要要进行资源管理回收，需对其进行分区，方便管理。

虚拟机为每个线程分配了自己的Java栈，由于方法的局部变量都保存在该Java栈的局部变量区中，这就解释了为什么一个只用到局部变量的方法是线程安全的。Java虚拟机只会对Java栈以帧为单位做压栈和出栈两种操作。当调用一个方法时，虚拟机通过读取方法区对应类型的方法信息分配了一个帧内存，压入Java栈中。在上面的例子我们调用了第一个方法是c.add(5)，虚拟机创建一个栈帧并压入Java栈中，在局部变量区保存了参数i的值，val因为是全局变量，跟对象相关联，保存堆对象c中。线程调用add操作时，虚拟机将i的值和val的值压入操作数据栈中，执行iadd指令将这两个值弹出栈做加法运算，并把结果压入操作数栈中，再从操作数栈中弹出结果值存入堆对象c的val中，方法结束，栈帧从Java栈中弹出。同样的方式继续执行c.subtract(5), c.multiply(3), c.result()的操作。因为堆是所有线程共享的，所以对象c并不是线程安全的，如果有多个线程同时调用了add方法，后面执行的结果就会替换掉前面的。
最后程序把结果打印输出到屏幕，main方法结束，没有任何可运行的非守护线程，java进程功成身退，操作系统回收占用的内存，旅程结束。
关于堆和栈我们可以打个比方，假设Java进程所占的内存空间是一个房子，房子里住着四个人分别代表了四个线程，四个人都有属于自己的房间，那么栈空间就是属于自己的那个房间，大家互不干涉房间里的小秘密，那么客厅就是堆空间，存放了各种各样公共的东西，任何人都可以拿来用，那么就难免会出现争用电视机洗衣机等情况，这就是线程不安全。