运行过程+运行效率

1. 将class文件加载到JVM中，加载后的 Java 类会被存放在 方法区 ，实际运行时，虚拟机会执行方法区内的代码
2. JVM同样会将内存划分出 堆 和 栈 来存储运行时数据，栈会细分 本地方法栈 和 Java方法栈
3. PC寄存器：用于记录 各个线程的执行位置
4. 在运行过程中，每当调用进入一个 Java方法 ，JVM会在 当前线程的Java方法栈 中生成一个 栈帧
   • 栈帧用于存放 局部变量表 和 操作数
   • 栈帧的大小是 提前计算 好的，并且JVM 不要求 栈帧在内存空间里 连续分布
5. 当退出当前执行的方法时，不管是 正常返回 还是 异常返回 ，JVM都会 弹出并舍弃当前线程的当前栈帧

硬件视角

1. Java字节码无法直接执行，需要JVM将字节码翻译成机器码，有两种形式： 解析执行 + 即时编译
   • 解释执行：逐条将字节码翻译成机器码并执行， 无需等待编译
   • 即时编译（JIT）：将 一个方法中包含的所有字节码 编译成机器码后再执行， 实际运行速度更快
2. HotSpot默认采用 混合模式 ， 先解析执行 字节码，然后将其反复执行的热点代码， 以方法为单位 进行 即时编译
   • 即时编译建立在 2-8定律 的假设之上
   • 对于占据大部分的不常用代码，无需耗费时间将其编译成机器码，而是采用解释执行的方式
   • 对于仅占小部分的热点代码，我们可以将其编译成机器码，以达到理想的运行速度

JVM的运行效率

1. 理论上讲，即时编译后的Java程序的执行效率，是有可能超过C++程序的，这是因为与静态编译相比，即时编译拥有程序的 运行时信息 ，并且能够根据这个信息作出 相应的优化
2. 为了满足不同用户场景的需要，HotSpot内置了多个即时编译器： C1 、 C2 和 Graal （Java 10引入，实验性）
   • 引入多个即时编译器，是为了在 编译时间 和 生成代码的执行效率 之间进行取舍
   • C1又叫做 Client编译器 ，面向对 启动性能 有要求的GUI程序，采用的优化手段相对简单，因此编译时间较短
   • C2又叫做 Server编译器 ，面向对是对 峰值性能 有要求的服务端程序，采用的优化手段相对复杂，因此编译时间较长，但生成代码执行效率较高
3. 从Java 7开始，HotSpot默认采用 分层编译 的方式， 热点方法首先会被C1编译，而后热点方法中的热点会进一步被C2编译
4. 为了不干扰应用的正常运行，HotSpot的即时编译是放在 额外的编译线程 中进行的，HotSpot会根据CPU的数量设置编译线程的数目，默认按 1:2 的比例配置给C1和C2编译器
5. 在计算资源充足的情况下，字节码的 解释执行和即时编译可同时进行 。解析完成后的机器码会在 下一次调用 该方法时启用，以替换原本的解释执行