JVM， 中文名是java虛擬機(jī)， 正如它的名字， 是一個(gè)虛擬機(jī)器，來模擬通用的物理機(jī)。 JVM是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，一套規(guī)范， 規(guī)定了.class文件在其內(nèi)部運(yùn)行的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。 及其相關(guān)的內(nèi)部構(gòu)成。 比如：所有的JVM都是基于棧結(jié)構(gòu)的運(yùn)行方式。那么不符合這種要求的，不算是JVM， 如Android中所使用的Dalvik 虛擬機(jī)就不能稱作是JAVA 虛擬機(jī)， 因?yàn)樗腔诩拇嫫鳎ㄗ钚碌腁ndroid系統(tǒng)據(jù)說已經(jīng)放棄了Dalvik VM, 而是使用ART）。
JVM相關(guān)的產(chǎn)品有很多， 通常最有名的莫過于現(xiàn)在Oracle公司所有的HotSpot 虛擬機(jī)。因此， 這里討論的都是HotSpot虛擬機(jī)， 如果沒有特別說明。
需要注意的是：如果一個(gè)類被不同的類加載器加載， 那么就是兩個(gè)不同的類。被java編譯器（不僅限于， 還有其他任何的可以編輯成為.class的編譯器）編譯過的.class文件（可能是以jar、war、jsp等形式）， 經(jīng)過類加載器加載 、 驗(yàn)證、準(zhǔn)備、解析、初始化之后， 才可以被使用。基本的過程如下：
加載： 首先，通過一個(gè)類的全類名來獲取此類的二進(jìn)制字節(jié)流。其次，將類中所代表的靜態(tài)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)， 最后，生成一個(gè)代表加載的類的java.lang.Class對(duì)象， 作為方法區(qū)這個(gè)類的所有數(shù)據(jù)的訪問入口。加載完成之后， 虛擬機(jī)外部的二進(jìn)制靜態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就轉(zhuǎn)換成了虛擬機(jī)所需要的結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)在方法區(qū)中（至于如何轉(zhuǎn)換， 則由具體虛擬機(jī)自己定義實(shí)現(xiàn)）， 而所生成的Class對(duì)象， 則存放在方法區(qū)中， 用來作為程序訪問方法區(qū)中數(shù)據(jù)的外部接口。驗(yàn)證：其目的就是保證加載進(jìn)來的.class文件不會(huì)危害到虛擬機(jī)本身， 且內(nèi)容符合當(dāng)前虛擬機(jī)規(guī)范要求。主要驗(yàn)證的內(nèi)容大致有：文件格式、元數(shù)據(jù)驗(yàn)證、字節(jié)碼驗(yàn)證、符號(hào)引用驗(yàn)證。其中文件格式驗(yàn)證， 主要確保符合class文件格式規(guī)范（如文本后綴為.class的文件將驗(yàn)證不通過）， 以及主次版本號(hào)， 驗(yàn)證是否當(dāng)前JVM可以處理等。元數(shù)據(jù)驗(yàn)證，主要驗(yàn)證編譯后的字節(jié)碼描述信息是否符合java語法規(guī)范。字節(jié)碼驗(yàn)證， 其最為復(fù)雜， 主要通過控制流和數(shù)據(jù)流確定語義是否合法、符合邏輯。符號(hào)引用驗(yàn)證，可以看做是除自身以外（常量池中各種引用符號(hào)）的信息匹配校驗(yàn)，如通過持有的引用能否找到對(duì)應(yīng)的實(shí)例。準(zhǔn)備：正式為類變量分配內(nèi)存，并設(shè)置類變量的初始值。這些變量都會(huì)在方法區(qū)中進(jìn)行分配。解析：將常量池內(nèi)的符號(hào)引用替換為直接引用的過程。主要針對(duì)類或接口、字段、類方法、接口方法、方法類型、方法句柄等。初始化：加載的最后階段， 程序真正運(yùn)行的開始。
類加載進(jìn)來， JVM是通過上圖所示的區(qū)域來運(yùn)行和管理這些加載進(jìn)來的CLASS。即程序運(yùn)行的是時(shí)候， 由上面邏輯單元來運(yùn)行程序， 包括：方法區(qū)、堆、本地方法棧、棧、程序計(jì)數(shù)器（PC）五大部分組成（有些VM說常量池也是其中的一個(gè)單元， 但是HotSpot VM中的常量池是方法區(qū)中的一部分）。（注意線程共享）程序計(jì)數(shù)器 （PC）：可以看做是當(dāng)前線程執(zhí)行字節(jié)碼的行號(hào)指示器。字節(jié)碼解釋器工作的時(shí)候就是通過這個(gè)計(jì)數(shù)器的值來選取下一條需要執(zhí)行的字節(jié)碼指令， 分支， 循環(huán)、跳轉(zhuǎn)、異常處理、線程恢復(fù)等基礎(chǔ)功能依賴計(jì)數(shù)器完成。虛擬機(jī)棧：和計(jì)數(shù)器一樣， 也是線程私有的，生命周期同線程一致。每個(gè)方法在執(zhí)行時(shí)，都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)棧幀，用于存儲(chǔ)局部變量表、操作數(shù)棧、動(dòng)態(tài)鏈接、方法出口等信息。方法調(diào)入則入棧， 方法執(zhí)行完則出站。局部變量表存儲(chǔ)各種基本類型數(shù)據(jù)（java的8種，其中l(wèi)ong，double占用2個(gè)局部變量控件，其余數(shù)據(jù)占用1個(gè)）、對(duì)象引用（reference類型）。局部變量表所需的內(nèi)存空間在編譯期間完成分配，當(dāng)進(jìn)入一個(gè)方法時(shí)， 這個(gè)方法需要在幀中分配多大的局部變量空間是完全確定的。在方法運(yùn)行期間是不會(huì)改變局部變量表的大小的。本地方法棧：此棧和JVM棧作用非常類似， 不同在于本地方法棧為虛擬機(jī)使用到的Native方法服務(wù)， 而JVM棧則是為Java執(zhí)行的方法服務(wù)。Sun HotSpot虛擬機(jī)， 直接把本地方法棧和虛擬機(jī)棧合二為一。本地方法棧也會(huì)拋出StackOverFlowError和OutOfMemoryError異常。Java堆：是JVM管理內(nèi)存中最大的一塊。被所有線程共享一塊區(qū)域。堆是GC垃圾收集器管理的主要區(qū)域。從內(nèi)存回收角度看， java堆被分為新生代、老年代， 再細(xì)致一點(diǎn)有其他的劃分。這些目的主要就是更快的分配和回收內(nèi)存。方法區(qū)：和java堆相同， 線程共享區(qū)域， 用來存儲(chǔ)已被虛擬機(jī)加載的類信息， 常量、靜態(tài)變量、即時(shí)編譯器編譯后的代碼等數(shù)據(jù)。有人稱作此方法區(qū)為“永久帶”， 本質(zhì)上不等價(jià)，只是HotSpot VM將GC分代收集擴(kuò)展到了方法區(qū)，這樣HotSpot的垃圾收集器管理方法區(qū)和管理java堆一樣（優(yōu)點(diǎn)：不用專門為方法區(qū)寫一套垃圾收集器， 缺點(diǎn)：容易導(dǎo)致內(nèi)存溢出）。官方現(xiàn)在擁也有放棄永久帶并改為采用Native Memory來實(shí)現(xiàn)方法區(qū)的計(jì)劃，目前已經(jīng)發(fā)布的JDK7中的HotSpot中， 已經(jīng)將原本放在方法區(qū)中的字符串常量池移出了。
運(yùn)行時(shí)常量池：是方法區(qū)的一部分。Class文件中除了有類的版本、字段、方法、接口等描述外，還有一項(xiàng)就是常量池， 用于存放編譯期間生成的各種字面量和符號(hào)引用 ，這部分內(nèi)容在類加載后進(jìn)入方法區(qū)的運(yùn)行時(shí)常量池中存放。
垃圾收集本是有一套非常復(fù)雜的算法， 如果在方法區(qū)中（HotSpot VM中的永久帶）進(jìn)行垃圾收集， 那么其性價(jià)比極底的，因?yàn)槔厥罩饕占谰脦е械膬刹糠謨?nèi)容：廢棄的常量和無用的類。回收永久帶中的常量和方法區(qū)非常相似。但是在堆中， 尤其是在新生代中，常規(guī)應(yīng)用進(jìn)行一次垃圾收集， 一般可以回收70%——95%的空間。而永久帶的垃圾收集要遠(yuǎn)地與此。如上圖所示， 每一個(gè)黑框中都是一個(gè)垃圾收集器， 對(duì)應(yīng)特定的垃圾收集算法， 來挺高整體的垃圾收集效率。新聞熱點(diǎn)
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