Java虚拟机体系结构概述
Java虚拟机是什么
要理解Java虚拟机，你必须意识到，当你说“Java虚拟机”时，可能指的是如下三种不同的东西：
- 抽象规范
- 一个具体的实现
- 一个运行中的虚拟机实例
Java虚拟机抽象规范仅仅是个概念。该规范的具体实现，可能来自多个提供商，并存在多个平台上。它或者完全用软件实现，或者以硬件和软件相结合的方式来实现。当运行一个Java程序的同时，也就在运行了一个Java虚拟机实例。
Java虚拟机的生命周期
一个运行时的Java虚拟机实例的天职就是：负责运行一个Java程序。当启动一个Java程序时，一个虚拟机实例也就诞生了。当该程序关闭推出，这个虚拟机实例也就随之消亡。每个Java程序都运行在于自己的Java虚拟机实例中。Java虚拟机实例通过调用某个初始类的main()方法来运行一个Java程序。而这个main()方法必须是public,static,返回值为void。main()方法作为该程序初始线程的起点，任何其他的线程都是由这个初始线程启动的。
Java虚拟机内部有两种线程：守护线程和非守护线程。守护线程通常由虚拟机自己使用的，比如执行垃圾收集任务的线程。但是，Java程序也可以把它的创建的任何线程标记为守护线程。而Java程序中的初始线程，就是开始于main()的那个，是非守护线程。只要有非守护线程在运行，那么这个Java程序也在继续运行，只有该程序中所有的非守护线程都终止时，虚拟机实例将自动退出。
Java虚拟机的体系结构
Java虚拟机的结构分为：类装载子系统，运行时数据区，执行引擎，本地方法接口。其中运行时数据区又分为：方法区，堆，Java栈，PC寄存器，本地方法栈。
类装载子系统
Java虚拟机中，负责查找并装载类型的那部分称为类装载子系统。
Java虚拟机有两种类装载器：启动类装载器和用户自定义类装载器。启动类装载器是Java虚拟机实现的一部分。用户自定义类装载器是Java程序的一部分。
类装载器的动作：
- 装载---查找并装载类型的二进制数据
- 连接---执行验证，准备，以及解析（可选）
验证：确保被导入类型的正确性
准备：为类变量分配内存，并将其初始化为默认值
把类型中的符号引用换为直接引用 - 初始化---把类变量初始化为正确的初始值
方法区
在Java虚拟机中，被装载类型的信息存储在一个逻辑上被称为方法区的内存中。当虚拟机装载某个类型时，它使用类装载器定位相应的class文件，然后读入这个class文件，然后将它传输到虚拟机中，紧接着虚拟机提取其中的类型信息，并将这些信息存储到方法区。该类型中的类（静态）变量同样也是存储在方法区中。方法区的大小不必固定，可以根据需要动态调整。方法区也可以被垃圾收集，因为虚拟机允许通过用户定义的类装载器来动态扩展Java程序，因此，一些类也会成为“不再引用”的类。
对于每个装载的类型，虚拟机都会在方法区中存储以下类型信息：
- 这个类型的全限定名。
- 这个类型的直接超类的全限定名（除非是java.lang.Object,无超类）
- 这个类型是类类型还是接口类型。
- 这个类型的访问修饰符（public,abstract ...)
- 任何直接超接口的全限定名的有序列表
除了上面列出的基本类型信息外，虚拟机还为每个被装载的类型存储以下信息
- 该类型的常量池
- 字段信息
- 方法信息
- 除了常量以外所有类（静态）变量
- 一个到类ClassLoader的引用
- 一个到Class类的引用
