[面试复习]Java虚拟机(jvm)

一、Java内存区域

JVM包含两个子系统和两个组件，两个子系统为Class loader(类装载)、Execution engine(执行引擎)；两个组件为Runtime data area(运行时数据区)、Native Interface(本地接口)。
- Class loader(类装载)：根据给定的全限定名类名(如：java.lang.Object)来装载class文件到Runtime data area中的method area。
- Execution engine(执行引擎)：执行classes中的指令。
- Native Interface(本地接口)：与native libraries交互，是其它编程语言交互的接口。
- Runtime data area(运行时数据区域)：这就是我们常说的JVM的内存。
作用：首先通过编译器把Java代码转换成字节码，类加载器再把字节码加载到内存中，将其放在运行时数据区的方法区内，而字节码文件只是JVM的一套指令集规范，并不能直接交给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，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本地库接口来实现整个程序的功能。
其实可以一句话来解释：类的加载指的是将类的.class文件中的二进制数据读入到内存中，将其放在运行时数据区的方法区内，然后在堆区创建一个java.lang.Class对象，用来封装类在方法区内的数据结构。

Java 虚拟机在执行Java程序的过程中会把它所管理的内存区域划分为若干个不同的数据区域。这些区域都有各自的用途，以及创建和销毁的时间，有些区域随着虚拟机进程的启动而存在，有些区域则是依赖线程的启动和结束而建立和销毁。Java 虚拟机所管理的内存被划分为如下几个区域：
- 程序计数器：当前线程所执行的字节码的行号指示器，字节码解析器的工作是通过改变这个计数器的值，来选取下一条需要执行的字节码指令，分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能，都需要依赖这个计数器来完成。
- Java虚拟机栈：用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。
- 本地方法栈：与虚拟机栈的作用是一样的，只不过虚拟机栈是服务Java方法的，而本地方法栈是为虚拟机调用Native方法服务的。
- Java堆：Java虚拟机中内存最大的一块，是被所有线程共享的，几乎所有的对象实例都在这里分配内存。
- 方法区：用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译后的代码等数据。