1、jvm定义
    JVM就是java虚拟机，它是一个虚构出来的计算机，可在实际的计算机上模拟各种计算机的功能。JVM有自己完善的硬件结构，例如处理器、堆栈和寄存器等，还具有相应的指令系统。

2、jvm作用
    JVM是java字节码执行的引擎，还能优化java字节码，使之转化成效率更高的机器指令。
    JVM中类的装载是由类加载器和它的子类来实现的，类加载是java运行时一个重要的系统组件，负责在运行时查找和装入类文件的类。
    不同的平台对应着不同的JVM，在执行字节码(class文件)时，JVM负责将每一条要执行的字节码送给解释器，解释器再将其翻译成特定平台环境的机器指令并执行，这样就实现了跨平台运行。

3、JVM工作原理
    JVM在整个JDK中处于最底层，负责与操作系统的交互。操作系统装入jvm是通过JDK中的java.exe来实现的，具体步骤如下：
    a、创建JVM装载环境和配置；
    b、装载jvm.dll;
    c、初始化jvm.dll;
    d、调用JNIEnv实例装载并处理class类;
    e、运行java程序

jvm执行的三个过程：1)、加载class文件；2)、管理并分配内存；3)、执行垃圾回收机制。

 

弄懂JDK、JRE和JVM到底是什么

首先是JDK

JDK(Java Development Kit) 是 Java 语言的软件开发工具包(SDK)。在JDK的安装目录下有一个jre目录，里面有两个文件夹bin和lib，在这里可以认为bin里的就是jvm，lib中则是jvm工作所需要的类库，而jvm和 lib合起来就称为jre。

然后我们来看JRE

JRE（Java Runtime Environment，Java运行环境），包含JVM标准实现及Java核心类库。JRE是Java运行环境，并不是一个开发环境，所以没有包含任何开发工具（如编译器和调试器）

最后JVM也一目了然了

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来实现的。

由上图一目了然：

JDK是整个Java的核心，包括了Java运行环境JRE、Java工具和Java基础类库。JRE是运行JAVA程序所必须的环境的集合，包含JVM标准实现及Java核心类库。JVM是整个java实现跨平台的最核心的部分，能够运行以Java语言写的程序。

JVM体系结构与运行原理：

Java语言写的源程序通过Java编译器，编译成与平台无关的‘字节码程序’(.class文件，也就是0，1二进制程序)，然后在OS之上的Java解释器中解释执行。

JVM整个类加载过程的步骤：

1. 装载

装载过程负责找到二进制字节码并加载至JVM中，JVM通过类名、类所在的包名通过ClassLoader来完成类的加载，同样也采用以上三个元素来标识一个被加载了的类：类名+包名+ClassLoader实例ID。

2. 链接

链接过程负责对二进制字节码的格式进行校验、初始化装载类中的静态变量以及解析类中调用的接口、类。

完成校验后，JVM初始化类中的静态变量，并将其值赋为默认值。最后对类中的所有属性、方法进行验证，以确保其需要调用的属性、方法存在，以及具备应的权限（例如public、private域权限等），会造成NoSuchMethodError、NoSuchFieldError等错误信息。

3.初始化

初始化过程即为执行类中的静态初始化代码、构造器代码以及静态属性的初始化，在四种情况下初始化过程会被触发执行：

调用了new；     反射调用了类中的方法；      子类调用了初始化；      JVM启动过程中指定的初始化类。

ClassLoader抽象类的几个关键方法：

（1）loadClass

此方法负责加载指定名字的类，ClassLoader的实现方法为先从已经加载的类中寻找，如没有则继续从parent ClassLoader中寻找，如仍然没找到，则从System ClassLoader中寻找，最后再调用findClass方法来寻找，如要改变类的加载顺序，则可覆盖此方法

（2）findLoadedClass

此方法负责从当前ClassLoader实例对象的缓存中寻找已加载的类，调用的为native的方法。

（3）findClass

此方法直接抛出ClassNotFoundException，因此需要通过覆盖loadClass或此方法来以自定义的方式加载相应的类。

（4）findSystemClass

此方法负责从System ClassLoader中寻找类，如未找到，则继续从Bootstrap ClassLoader中寻找，如仍然未找到，则返回null。

（5）defineClass

此方法负责将二进制的字节码转换为Class对象

（6）resolveClass

此方法负责完成Class对象的链接，如已链接过，则会直接返回。

   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(引用)

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GeneratiPermaneton，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。

 

1. JRE

   　　是运行基于Java语言编写的程序所不可缺少的运行环境。也是通过它，Java的开发者才得以将自己开发的程序发布到用户手中，让用户使用。

   　　JRE中包含了Java virtual machine（JVM），runtime class libraries和Java application launcher，这些是运行Java程序的必要组件。

   　　与大家熟知的JDK不同，JRE是Java运行环境，并不是一个开发环境，所以没有包含任何开发工具（如编译器和调试器），只是针对于使用Java程序的用户。

2. JVM

   　   就是我们常说的java虚拟机，它是整个java实现跨平台的最核心的部分，所有的java程序会首先被编译为.class的类文件，这种类文件可以在虚拟机上执行。

   　　也就是说class并不直接与机器的操作系统相对应，而是经过虚拟机间接与操作系统交互，由虚拟机将程序解释给本地系统执行。

   　　只有JVM还不能成class的执行，因为在解释class的时候JVM需要调用解释所需要的类库lib，而jre包含lib类库。

   　　JVM屏蔽了与具体操作系统平台相关的信息，使得Java程序只需生成在Java虚拟机上运行的目标代码（字节码），就可以在多种平台上不加修改地运行。