1.什么是JVM?
    JVM 是Java virtual machine(Java虚拟机)的缩写，JVM是一种用于计算设备的规范，
    它是一个虚构出来的计算机，是通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能实现的。
    Java虚拟机包括一套字节码指令集，一组寄存器，一个栈，一个垃圾回收堆和一个存储
    方法域。
2.JRE/JDK/JVM是什么关系
    JRE(JavaRuntimeEnvironment，Java运行环境)，也就是Java平台。所有的Java 程序都要在JRE下才能运行。普通用户只需要运行已开发好的java程序，安装JRE即可。
    JDK(Java Development Kit)是程序开发者用来编译、调试java程序用的开发工具包。JDK的工具也是Java程序，也需要JRE才能运行。为了保持JDK的独立性和完整性，在JDK的安装过程中，JRE也是 安装的一部分。所以，在JDK的安装目录下有一个名为jre的目录，用于存放JRE文件。
    JVM(JavaVirtualMachine，Java虚拟机)是JRE的一部分。它是一个虚构出来的计算机，是通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的。
        JVM有自己完善的硬件架构，如处理器、堆栈、寄存器等，还具有相应的指令系统。Java语言最重要的特点就是跨平台运行。使用JVM就是为了支持与操作系统无关，实现跨平台。
3.JVM原理
    JVM是java的核心和基础，在java编译器和os平台之间的虚拟处理器.
    Java编译器只要面向JVM，生成JVM能理解的代码或字节码文件。Java源文件经编译成字节码程序，通过JVM将每一条指令翻译成不同平台机器码，通过特定平台运行。

4.JVM的体系结构
    class文件 ---> 类加载器子系统 ---> 内存空间(方法区，Java栈，Java堆，本地方法栈) <----> 垃圾回收器

5.JVM运行时数据区
    第一块：PC寄存器
        PC寄存器是用于存储每个线程下一步将执行的JVM指令，如该方法为native的，则PC寄存器中不存储任何信息。
    第二块：JVM栈
        JVM栈是线程私有的，每个线程创建的同时都会创建JVM栈，JVM栈中存放的为当前线程中局部基本类型的变量（java中定义的八种基本类型：boolean、char、byte、short、int、long、float、double）、部分的返回结果以及Stack Frame，非基本类型的对象在JVM栈上仅存放一个指向堆上的地址。
    第三块：堆（Heap）
        它是JVM用来存储对象实例以及数组值的区域，可以认为Java中所有通过new创建的对象的内存都在此分配，Heap中的对象的内存需要等待GC进行回收。
    第四块：方法区域（Method Area）
        （1）在Sun JDK中这块区域对应的为PermanetGeneration，又称为持久代。
        （2）方法区域存放了所加载的类的信息（名称、修饰符等）、类中的静态变量、类中定义为final类型的常量、类中的Field信息、类中的方法信息，当开发人员在程序中通过Class对象中的getName、isInterface等方法来获取信息时，这些数据都来源于方法区域，同时方法区域也是全局共享的，在一定的条件下它也会被GC，当方法区域需要使用的内存超过其允许的大小时，会抛出OutOfMemory的错误信息。
    第五块：运行时常量池（Runtime Constant Pool）
        存放的为类中的固定的常量信息、方法和Field的引用信息等，其空间从方法区域中分配
    第六块：本地方法堆栈（Native Method Stacks）
        JVM采用本地方法堆栈来支持native方法的执行，此区域用于存储每个native方法调用的状态

6.对象“已死”的判定算法
    由于程序计数器、Java虚拟机栈、本地方法栈都是线程独享，其占用的内存也是随线程生而生、随线程结束而回收。而Java堆和方法区则不同，线程共享，是GC的所关注的部分。
    在堆中几乎存在着所有对象，GC之前需要考虑哪些对象还活着不能回收，哪些对象已经死去可以回收。
    有两种算法可以判定对象是否存活：
        1.）引用计数算法：给对象中添加一个引用计数器，每当一个地方应用了对象，计数器加1；当引用失效，计数器减1；当计数器为0表示该对象已死、可回收。但是它很难解决两个对象之间相互循环引用的情况。
        2.）可达性分析算法：通过一系列称为“GC Roots”的对象作为起点，从这些节点开始向下搜索，搜索所走过的路径称为引用链，当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连（即对象到GC Roots不可达），则证明此对象已死、可回收。Java中可以作为GC Roots的对象包括：虚拟机栈中引用的对象、本地方法栈中Native方法引用的对象、方法区静态属性引用的对象、方法区常量引用的对象。

7.JVM垃圾回收
    GC (Garbage Collection)的基本原理：将内存中不再被使用的对象进行回收，GC中用于回收的方法称为收集器，由于GC需要消耗一些资源和时间，Java在对对象的生命周期特征进行分析后，按照新生代、旧生代的方式来对对象进行收集，以尽可能的缩短GC对应用造成的暂停.
    不同的对象引用类型， GC会采用不同的方法进行回收，JVM对象的引用分为了四种类型：
        （1）强引用：默认情况下，对象采用的均为强引用（这个对象的实例没有其他对象引用，GC时才会被回收）
        （2）软引用：软引用是Java中提供的一种比较适合于缓存场景的应用（只有在内存不够用的情况下才会被GC）
        （3）弱引用：在GC时一定会被GC回收
        （4）虚引用：由于虚引用只是用来得知对象是否被GC

8.垃圾收集算法
    1、标记-清除算法
        最基础的算法，分标记和清除两个阶段：首先标记处所需要回收的对象，在标记完成后统一回收所有被标记的对象。
    2、复制算法
        为了解决效率问题，出现了“复制”算法，他将可用内存按容量划分为大小相等的两块，每次只需要使用其中一块。当一块内存用完了，将还存活的对象复制到另一块上面，然后再把刚刚用完的内存空间一次清理掉。这样就解决了内存碎片问题，但是代价就是可以用内容就缩小为原来的一半

    3、标记-整理算法
        复制算法在对象存活率较高时就会进行频繁的复制操作，效率将降低。因此又有了标记-整理算法，标记过程同标记-清除算法，但是在后续步骤不是直接对对象进行清理，而是让所有存活的对象都向一侧移动，然后直接清理掉端边界以外的内存

    4、分代收集算法
        当前商业虚拟机的GC都是采用分代收集算法，这种算法并没有什么新的思想，而是根据对象存活周期的不同将堆分为：新生代和老年代，方法区称为永久代（在新的版本中已经将永久代废弃，引入了元空间的概念，永久代使用的是JVM内存而元空间直接使用物理内存)。

9.垃圾收集器
    垃圾收集算法是方法论，垃圾收集器是具体实现。
    JVM规范对于垃圾收集器的应该如何实现没有任何规定，
    因此不同的厂商、不同版本的虚拟机所提供的垃圾收集器差别较大。

10.Java类加载机制
    Class文件由类装载器装载后，在JVM中将形成一份描述Class结构的元信息对象，通过该元信息对象可以获知Class的结构信息：如构造函数，属性和方法等，
        Java允许用户借由这个Class相关的元信息对象间接调用Class对象的功能。虚拟机把描述类的数据从class文件加载到内存，并对数据进行校验，转换解析和初始化，最终形成可以被虚拟机直接使用的Java类型，这就是虚拟机的类加载机制。