文章目录
- 一、JVM 简介
- 二、JVM 运行流程
- 三、JVM 运行时数据区
- 1、堆（线程共享）
- 2、Java虚拟机栈（线程私有）
- 3、本地方法栈（线程私有）
- 4、程序计数器（线程私有）
- 5、方法区（线程共享）
- 6、内存布局中的异常问题
- 四、JVM 类加载
- 1、类加载过程
- 2、双亲委派模型
一、JVM 简介
二、JVM 运行流程
程序在执行之前先要把java代码转换成字节码（class文件），JVM 首先需要把字节码通过一定的方式 类加载器（ClassLoader）把文件加载到内存中 运行时数据区（Runtime Data Area），而字节码文件是 JVM 的一套指令集规范，并不能直接交个底层操作系统去执行，因此需要特定的命令解析器 执行引擎（Execution Engine）将字节码翻译成底层系统指令再交由CPU去执行，而这个过程中需要调用其他语言的接口 本地库接口（Native Interface）来实现整个程序的功能，这就是这4个主要组成部分的职责与功能。
总结来看， JVM 主要通过分为以下 4 个部分，来执行 Java 程序的，它们分别是：
- 类加载器（ClassLoader）
- 运行时数据区（Runtime Data Area）
- 执行引擎（Execution Engine）
- 本地库接口（Native Interface）
三、JVM 运行时数据区
1、堆（线程共享）
堆的作用：程序中创建的所有对象都在保存在堆中。
2、Java虚拟机栈（线程私有）
Java 虚拟机栈的作用：Java 虚拟机栈的生命周期和线程相同，Java 虚拟机栈描述的是 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（Stack Frame）用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。咱们常说的堆内存、栈内存中，栈内存指的就是虚拟机栈。
3、本地方法栈（线程私有）
本地方法栈和虚拟机栈类似，只不过 Java 虚拟机栈是给 JVM 使用的，而本地方法栈是给本地方法使用的。
4、程序计数器（线程私有）
程序计数器的作用：用来记录当前线程执行的行号的。
程序计数器是一块比较小的内存空间，可以看做是当前线程所执行的字节码的行号指示器。
如果当前线程正在执行的是一个Java方法，这个计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址；
如果正在执行的是一个Native方法，这个计数器值为空。
程序计数器内存区域是唯一一个在JVM规范中没有规定任何OOM情况的区域！
5、方法区（线程共享）
方法区的作用：用来存储被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据的。
6、内存布局中的异常问题
Java堆溢出
虚拟机栈和本地方法栈溢出
四、JVM 类加载
1、类加载过程
加载
验证
准备
解析
初始化
2、双亲委派模型
什么是双亲委派模型？
- 如果一个类加载器收到了类加载的请求，它首先不会自己去尝试加载这个类，而是把这个请求委派给父类加载器去完成，每一个层次的类加载器都是如此，因此所有的加载请求最 终都应该传送到最顶层的启动类加载器中，只有当父加载器反馈自己无 法完成这个加载请求（它的搜索范围中没有找到所需的类）时，子加载器才会尝试自己去完成加载。
双亲委派模型的优点 ：
- 避免重复加载类：比如 A 类和 B 类都有一个父类 C 类，那么当 A 启动时就会将 C 类加载起来，那
么在 B 类进行加载时就不需要在重复加载 C 类了。 - 安全性：使用双亲委派模型也可以保证了 Java 的核心 API 不被篡改，如果没有使用双亲委派模型，而是每个类加载器加载自己的话就会出现一些问题，比如我们编写一个称为 java.lang.Object 类的话，那么程序运行的时候，系统就会出现多个不同的 Object 类，而有些 Object 类又是用户自己提供的因此安全性就不能得到保证了。
