程序计数器

什么是程序计数器

背景：

相信学过计算机组成原理的同学都知道，CPU内部的寄存器中就包含一个程序计数器（x86下为eip寄存器，ARM下为R15寄存器），存放程序执行的下一条指令地址。程序每次执行时，CPU都会自动存储下一条指令的地址，以便下次继续执行。

JVM偷学了CPU：

JVM也是参考了CPU的程序计数器，自己设计了一个程序计数器，用于存储JVM当前执行bytecode的地址(字节码指令地址)。
程序计数器记录当前线程正在执行的字节码地址。
程序计数器是线程隔离的。每一个线程在工作的时候都有一个独立的计数器。

什么是字节码指令地址

编译下面的代码：

public class Test1 {
    public int test(){
        int a = 1000;
        int b = 2000;
        int c = 3000;
        return a+b+c;
    }
}

利用jclasslib查看字节码：

右边那一块就是字节码地址了

为什么要存储这个字节码指令地址呢？

由于CPU的上下文切换，导致不停地切换每条线程，就会出现线程经常中断或回复；
当CPU上下文切换，线程中断时，必须准确记录每条线程的执行位置，即记录当前线程执行的字节码指令地址；
当线程恢复时，再从中断的位置继续执行。
为了达到这样一个效果，JVM为每条线程都分配一个程序计数器。
这样每条线程都可以独立计算，故当出现CPU上下文切换时，线程中断，程序记录器记录了当前的字节码指令地址，线程恢复，就从中断的位置继续执行。

举个例子：
CPU并发2条线程，CPU首先执行线程A，假设线程A执行到第3行时，CPU突然切换执行线程B，那么线程A就处于中断状态，线程A的计数器记录下一个字节码地址4；
当线程B执行到第10行的时候，CPU突然切换执行线程A，同理线程B中断，并线程B记录下一个字节码地址11，
被切换的线程A恢复后，从字节码地址4开始执行。
由此可见，如果没有程序计数器的话，在CPU上下文切换时，多线程计算必定乱成一团。

程序计数器的特点

1. 每条线程都有自己的程序计数器，而且是线程私有的，它的生命周期