1、简介
JVM 运行在操作系统之上的，它与硬件没有直接的交互。JVM包含一套指令代码集，一组寄存器，一个栈，垃圾回收机制和实现，堆和一个存储方法域。下图是JVM的一个脑图：
2、JVM运行过程
Java 源代码文件(.java)，通过编译器，能够生产相应的字节码文件(.class)，字节码文件通过 Java 虚拟机中的解释器，编译成特定机器上的机器码 。
也就是如下：
① Java 源文件—->编译器—->字节码文件
② 字节码文件—->JVM—->机器码
每一种平台的解释器是不同的，但是实现的虚拟机是相同的，这也就是 Java 为什么能够
跨平台的原因了 ，当一个程序从开始运行，这时虚拟机就开始实例化了，多个程序启动就会
存在多个虚拟机实例。程序退出或者关闭，则虚拟机实例消亡，多个虚拟机实例之间数据不
能共享。
3、JVM多线程
JVM允许一个应用并发执行多个线程。 Hotspot JVM 中的 Java 线程与原生操作系统线程有直接的映射关系 。 当线程本地存储、缓冲区分配、同步对象、栈、程序计数器等准备好以后，就会创建一个操作系统原生线程 。
Java 线程结束，原生线程随之被回收。操作系统负责调度所有线程，并把它们分配到任何可
用的 CPU 上。当原生线程初始化完毕，就会调用 Java 线程的 run() 方法。当线程结束时会释放原生线程和 Java 线程的所有资源。
HotspotJVM 后台运行的系统线程主要有下面几个：
JVM包含线程类
虚拟机线程 | 该线程等待 JVM 到达安全点操作出现。这些操作必须要在独立的线程里执行，因为当 堆修改无法进行时，线程都需要 JVM 位于安全点。这些操作的类型有： stop-the- world 垃圾回收、线程栈 dump 、线程暂停、线程偏向锁（ biased locking ）解除。 |
信号分发线程 | 该线程接收发送到 JVM 的信号并调用适当的 JVM 方法处理。 |
周期性任务线程 | 该线程负责定时器事件（也就是中断），用来调度周期性操作的执行。 |
编译器线程 | 该线程(可能是多个)在运行时将字节码动态编译成本地平台相关的机器码。 |
GC 线程 | 该线程(可能是多个)支持 JVM 中不同的垃圾回收活动。 |
4、JVM内存区域
JVM 内存区域主要分为线程私有区域【程序计数器、虚拟机栈、本地方法区】、线程共享区
域【 JAVA 堆、方法区】、直接内存。
线程私有数据区域生命周期与线程相同, 依赖用户线程的启动 / 结束而创建 / 销毁 ( 在 Hotspot
VM 内 , 每个线程都与操作系统的本地线程直接映射 , 因此这部分内存区域的存 / 否跟随本地线程的
生 / 死对应 ) 。
线程共享区域随虚拟机的启动/ 关闭而创建 / 销毁 。
直接内存并不是JVM 运行时数据区的一部分 , 但也会被频繁的使用 : 在 JDK 1.4 引入的 NIO 提
供了基于 Channel 与 Buffer 的 IO 方式 , 它可以使用 Native 函数库直接分配堆外内存 , 然后使用
DirectByteBuffer 对象作为这块内存的引用进行操作 ( 详见 :Java I/O 扩展 ), 这样就避免了在 Java
堆和 Native 堆中来回复制数据 , 因此在一些场景中可以显著提高性能 。
5、程序计数器(线程私有)
一块较小的内存空间, 是当前线程所执行的字节码的行号指示器 ，每条线程都要有一个独立的
程序计数器，这类内存也称为“线程私有”的内存。
正在执行java 方法的话，计数器记录的是虚拟机字节码指令的地址（当前指令的地址）。如
果还是 Native 方法，则为空。
这个内存区域是唯一一个在虚拟机中没有规定任何OutOfMemoryError 情况的区域。
6、虚拟机栈(线程私有)
是描述java方法执行的内存模型，每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧（StackFrame）用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法从调用直至执行完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程。栈帧（Frame）是用来存储数据和部分过程结果的数据结构，同时也被用来处理动态链接(Dynamic Linking)、方法返回值和异常分派（Dispatch Exception）。栈帧随着方法调用而创建，随着方法结束而销毁——无论方法是正常完成还是异常完成（抛出了在方法内未被捕获的异常）都算作方法结束。
7、本地方法区(线程私有)
本地方法区和Java Stack作用类似, 区别是虚拟机栈为执行Java方法服务, 而本地方法栈则为Native方法服务,如果一个VM实现使用C-linkage模型来支持Native调用,那么该栈将会是一个C栈，但HotSpot VM直接就把本地方法栈和虚拟机栈合二为一。
8、堆（Heap-线程共享）-运行时数据区
是被线程共享的一块内存区域， 创建的对象和数组都保存在 Java 堆内存中，也是垃圾收集器进行垃圾收集的最重要的内存区域 。由于现代 VM 采用 分代收集算法 , 因此 Java 堆从 GC 的角度还可以细分为: 新生代 ( Eden 区 、 From Survivor 区 和 To Survivor 区 ) 和 老年代。
9、方法区/永久代（线程共享）
永久代(Permanent Generation), 用于存储被JVM加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据.HotSpotVM把GC分代收集扩展至方法区,即使用Java堆的永久代来实现方法区, 这样HotSpot的垃圾收集器就可以像管理Java堆一样管理这部分内存, 而不必为方法区开发专门的内存管理器(永久带的内存回收的主要目标是针对常量池的回收和类型的卸载, 因此收益一般很小)。运行时常量池（Runtime Constant Pool）是方法区的一部分。Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述等信息外，还有一项信息是常量池。（Constant Pool Table），用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用，这部分内容将在类加载后存放到方法区的运行时常量池中。Java虚拟机对Class文件的每一部分（自然也包括常量池）的格式都有严格的规定，每一个字节用于存储哪种数据都必须符合规范上的要求，这样才会被虚拟机认可、装载和执行。
（一下章节讲运行时内存，GC算法相关）
