JVM
Java虚拟机就是二进制字节码的运行环境，负责装载字节码到其内部，解释/编译为对应平台上的机器指令执行。每一条Java指令，Java虚拟机规范中都有详细定义，如怎么取操作数，怎么处理操作数，处理结果放在哪里。
特点：
- 一次编译，到处运行
- 自动内存管理
- 自动垃圾回收功能
JVM的位置
JVM是运行在操作系统之上的，它与硬件没有直接的交互
JVM整体结构
Java虚拟机（JVM）是一个包含多个组件的运行时环境。其核心组件包括类加载子系统、运行时数据区、执行引擎、本地接口和本地方法库。类加载子系统负责加载Java类，而运行时数据区包括方法区和堆，堆又分为新生代和老年代。执行引擎负责解释和执行Java字节码，同时具备即时编译器提高性能。本地接口允许Java代码与本地代码进行交互，而本地方法库包含与底层操作系统相关的本地方法。这些组件协同工作，使得Java程序能够在不同平台上高效运行。
- **Class Loader Subsystem（类加载子系统）**
- Bootstrap Class Loader
- Extension Class Loader
- Application Class Loader
- **Runtime Data Area（运行时数据区）**
- **Method Area（方法区）**
- **Heap（堆）**
- New Generation（新生代）
- Eden Space（伊甸区）
- Survivor Spaces (S0, S1)（幸存者区）
- Old Generation（老年代）
- PermGen / Metaspace（永久代 / 元空间）
- **Execution Engine（执行引擎）**
- **Interpreter（解释器）**
- **Just-In-Time (JIT) Compiler（即时编译器）**
- **Garbage Collector（垃圾收集器）**
- **Native Interface（本地接口）**
- Native Method Interface（本地方法接口）
- **Native Method Libraries（本地方法库）**
Java代码执行流程
Java 源码编写
开发人员使用 Java 编写源代码，这些源代码以
.java为扩展名。
Java 编译器（javac）
使用 Java 编译器 (
javac) 将源代码编译成字节码文件（以.class为扩展名）。这个阶段生成的字节码文件包含了 Java 字节码指令，是与平台无关的中间代码。
类加载器
类加载器负责加载字节码文件到内存中，形成类的运行时数据结构。Java 的类加载器体系通常包括启动类加载器、扩展类加载器和应用程序类加载器。
字节码验证器：
字节码验证器确保字节码符合 Java 虚拟机规范，防止恶意代码和错误。验证包括类型检查、访问权限检查、代码转换检查等。
字节码解释执行或JIT编译：
执行引擎负责将字节码指令解释执行或者通过即时编译器（JIT 编译器）将字节码编译成本地机器码，以提高执行效率。JIT 编译器将热点代码（经常执行的代码）编译成本地机器码，加速程序的执行。
运行时数据区
在运行时数据区中，包括方法区、堆、虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器等。这些区域用于存储程序的状态、方法的运行时信息、对象实例等。
本地方法调用
如果 Java 代码中包含了本地方法调用（
native关键字），则调用本地方法接口（JNI）与本地方法库进行连接。本地方法接口负责将 Java 数据类型转换为本地方法支持的数据类型，并调用本地方法库中的函数。
本地方法库：
本地方法库是由本地语言（如 C 或 C++）编写的库，其中包含与 Java 代码进行交互的本地方法的实现。当执行引擎调用本地方法时，实际的执行是在本地方法库中完成的。
操作系统
Java 虚拟机与操作系统交互，使用操作系统提供的服务和资源。这可能包括文件系统、网络、线程管理等。
最终执行
Java 程序的最终执行是通过执行引擎执行字节码指令，从而按照程序的逻辑改变程序状态，包括对栈、堆和方法区的操作。整个过程中，涉及到了类加载、字节码验证、执行引擎执行、本地方法调用等多个组成部分。
