1、什么是JVM
JVM是Java Virtual Machine（Java虛擬機）的縮寫，JVM是一種用于計算設備的規范，它是一個虛構出來的計算機，是通過在實際的計算機上仿真模擬各種計算機功能來實作的，
引入Java語言虛擬機后，Java語言在不同平臺上運行時不需要重新編譯，Java語言使用Java虛擬機屏蔽了與具體平臺相關的資訊，使得Java語言編譯程式只需生成在Java虛擬機上運行的目標代碼（位元組碼），就可以在多種平臺上不加修改地運行，
Java虛擬機本質上就是一個程式，當它在命令列上啟動的時候，就開始執行保存在某位元組碼檔案中的指令，
Java語言的可移植性正是建立在Java虛擬機的基礎上，任何平臺只要裝有針對于該平臺的Java虛擬機，位元組碼檔案（.class）就可以在該平臺上運行，這就是“一次編譯，多次運行”，
2、JDK、JRE和JVM關系
JDK = JRE + 開發工具（如編譯器javac.exe）
JRE = JVM + 類別庫
Java程式的開發程序為：
1、我們利用 JDK （呼叫 Java API）撰寫出 Java 源代碼，存盤于 .java 檔案中
2、JDK 中的編譯器 javac 將 Java 源代碼編譯成 Java 位元組碼，存盤于 .class 檔案中
3、JRE 加載、驗證、執行 Java 位元組碼
4、JVM 將位元組碼決議為機器碼并映射到 CPU 指令集或 OS 的系統呼叫，
3、JVM的組成結構
JVM包含兩個子系統和兩個組件
兩個子系統：
- Class loader(類裝載)
- Execution engine(執行引擎)
兩個組件：
- Runtime data area(運行時資料區)
- Native Interface(本地介面)
4、JVM運行時資料區
1、程式計數器（PC Register）
作用：記錄的是正在執行的虛擬機位元組碼指令的地址；如果正在執行的是Native方法，這個計數器值則為空，
例外：此記憶體區域是唯一一個在Java虛擬機規范中沒有規定任何OutOfMemoryError情況的區域，
2、虛擬機堆疊（JVM Stacks）
作用：是Java方法執行的記憶體模型，每個方法在執行的同時都會創建一個堆疊幀用于存盤資料，每一個方法從呼叫直至執行完成，對應堆疊幀在虛擬機堆疊中入堆疊到出堆疊的程序，
例外：會拋出StackOverflowError和OutOfMemoryErrror例外，
堆疊幀（Stack Frame）包含以下幾個部分
1、區域變數表：是存放方法引數和區域變數的區域
2、操作堆疊：是個初始狀態為空的桶式結構堆疊，在方法執行程序中，會有各種指令往堆疊中寫入和提取資訊，JVM的執行引擎式基于堆疊的執行引擎，其中的堆疊指的就是操作堆疊，i++和++i(位元組碼指令)
3、動態鏈接：每個堆疊幀中包含一個在常量池中對當前方法的參考，目的是支持方法呼叫程序的動態連接
4、方法回傳地址：方法執行有兩種退出情況，正常退出和例外退出，兩者都將回傳至方法當前被呼叫的位置，方法退出的程序相當于彈出當前堆疊幀
3、本地方法堆疊（Native Method Stacks）
作用：與虛擬機堆疊所發揮的作用非常相似，為虛擬機使用到的Native方法服務，執行緒開始呼叫本地方法時，會進入不再受JVM約束的世界，本地方法可以通過 JNI(Java Native Interface)來訪問虛擬機運行時的資料區，
例外：會拋出StackOverFlowError和OutOfMemoryError例外，
4、方法區（Method Area）
作用：用于存盤已被虛擬機加載的類資訊、常量、靜態變數、即時編譯器編譯后的代碼等資料，
例外：當方法區無法滿足記憶體分配需求時，將拋出OutOfMemoryError例外，
垃圾回收：垃圾收集行為在這個區域時比較少出現的，其記憶體回收目標主要是對常量池的回收和對型別的卸載，JDK8之前，Hotspot中方法區的實作是永久代，JDK8開始使用元空間（Meta Space），以前永久代所有內容的字串常量移至元空間，元空間直接在本地記憶體分配，
運行時常量池
1、是方法區的一部分
2、存放編譯期生成的各種字面量和符號參考
3、Class檔案中除了存有類的版本、欄位、方法、介面等描述資訊，還有一項是常量池，存有這個類的編譯期生成的各種字面量和符合參考，這部分內容將在類加載后，存放到方法區的運行時常量池中
為什么廢除1.7中永久代？
1、移除永久代是為融合Hotspot JVM與JR'ockit VM而做出的努力，因為JRockit沒有永久代，不需要配置永久代
2、現實使用中，由于永久代記憶體經常不夠用或發生記憶體泄露，爆出例外 java.lang.OutOfMemoryError: PermGen
3、基于此，將永久區廢棄，而改用元空間，改為了使用本地記憶體空間
5、堆（Heap）
作用：Java虛擬機所管理的記憶體中最大的一塊，Java堆是被執行緒共享的一塊記憶體區域，在虛擬機啟動時創建，此記憶體區域的唯一目的就是存放物件實體，幾乎所有的物件實體都在這里分配記憶體，
例外：如果在堆中沒有記憶體完成實體分配，并且堆也無法再擴展時，將會拋出OutOfMemoryError例外，
6、直接記憶體（Direct Memory）
直接記憶體（Direct Memory）并不是虛擬機運行時資料區的一部分，也不是 Java 虛擬機規范中定義的記憶體區域，
在 JDK 1.4 中新加入了 NIO，引入了一種基于通道（Channel）與緩沖區（Buffer）的 I/O 方式，它可以使用 Native 函式庫直接分配堆外記憶體，然后通過一個存盤在 Java 堆中的 DirectByteBuffer 物件作為這塊記憶體的參考進行操作，這樣能在一些場景中顯著提高性能，因為避免了在 Java 堆和 Native 堆中來回復制資料，
程式計數器、虛擬機堆疊、本地方法堆疊是執行緒私有的，方法區、堆是執行緒共享的
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