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多线程共享的内存区域主要存放两类数据：类数据和类实例（也就是对象）。对象数据存放在堆（Heap）中，类数据存放在方区（Method Area）中。类数据包括字段和方法信息、方法的字节码、运行时常量池，等等。
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每个线程都有自己的PC寄存器和JAVA虚拟机栈。JAVA虚拟机栈又由栈帧构成，帧中保存方法执行的状态，包括局部变量表和操作数栈等。在任意时刻，某一线程肯定是在执行某个方法，这个方法叫做该线程的当前方法。执行该方法的帧叫做线程的当前帧。声明该方法的类叫做当前类。如果当前方法是JAVA方法，则PC寄存器中存放正在执行的JAVA虚拟机指令的地址，否则，当前方法是本地方法，PC寄存器中的值没有明确定义。
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如果Java虚拟机栈有大小限制，且执行线程所需的栈空间超出了这个限制，会导致StackOverflowError异常抛出。如果Java虚拟机栈可以动态扩展，但是内存已经耗尽，会导致OutOfMemoryError异常抛出。
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类或接口的方法信息就放在class文件的method_info结构中。如果方法不是抽象的，也不是本地方法，方法的Java代码就会被编译器编译成字节码（即使方法是空的，编译器也会生成一条return语句），存放在method_info结构的Code属性中。
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Java虚拟机使用的是变长指令。每条指令都以一个单字节的操作码（opcode）开头，这就是字节码名称的由来。由于只使用一字节表示操作码，显而易见，Java虚拟机最多只能支持256（28）条指令。到第八版为止，Java虚拟机规范已经定义了205条指令，操作码分别是0（0x00）到202（0xCA）、254（0xFE）和255（0xFF）。这205条指令构成了Java虚拟机的指令集（instructionset）。和汇编语言类似，为了便于记忆，Java虚拟机规范给每个操作码都指定了一个助记符（mnemonic）。比如操作码是0x00这条指令，因为它什么也不做，所以它的助记符是nop（nooperation）。
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操作数栈和局部变量表只存放数据的值，并不记录数据类型。结果就是：指令必须知道自己在操作什么类型的数据。这一点也直接反映在了操作码的助记符上。例如，iadd指令就是对int值进行加法操作；dstore指令把操作数栈顶的double值弹出，存储到局部变量表中；areturn从方法中返回引用值。也就是说，如果某类指令可以操作不同类型的变量，则助记符的第一个字母表示变量类型。
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Java虚拟机规范把已经定义的205条指令按用途分成了11类，分别是：常量（constants）指令、加载（loads）指令、存储（stores）指令、操作数栈（stack）指令、数学（math）指令、转换（conversions）指令、比较（comparisons）指令、控制（control）指令、引用（references）指令、扩展（extended）指令和保留（reserved）指令。
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保留指令一共有3条。其中一条是留给调试器的，用于实现断点，操作码是202（0xCA），助记符是breakpoint。另外两条留给Java虚拟机实现内部使用，操作码分别是254（0xFE）和266（0xFF），助记符是impdep1和impdep2。这三条指令不允许出现在class文件中。
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在运行时常量池中或堆区中，byte占8位、short占16位、int占32位、long占64位。但在栈帧中（即这些数据类型作为局部变量存在的时候），byte、short、int均占32位。
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指令分类
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方法区主要存放从class文件获取的类信息，此外，类变量（静态变量）也存放在方法区中。当虚拟机第一次使用某个类时，它会搜索类路径，找到相应的class文件，然后读取并解析class文件，把相关信息放进方法区。
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运行时常量池主要存放两类信息：字面量（literal）/常量和符号引用（symbolic reference）。字面量包括整数、浮点数和字符串字面量；符号引用包括类符号引用、字段符号引用、方法符号引用和接口方法引用。
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Class结构体中，loader字段存放类加载器指针。
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运行时常量池主要存放两类信息：字面量（literal）和符号引用（symbolic reference）。字面量包括整数、浮点数和字符串字面量；符号引用包括类符号引用、字段符号引用、方法符号引用和接口方法符号引用。