JAVA虚拟机JVM工作原理

提起JAVA，都知道它有个虚拟机，因此可以跨平台，一次编写，到处运行。但具体原理是咋样的？身为 JAVA 小白，岂可不知！

一、原理

JVM实现了JAVA语言最重要的特征：平台无关性。其原理：java程序并不直接在操作系统上执行，而是由JVM执行。JVM屏蔽了与具体平台相关的信息，使得JAVA程序只需编译成适应JVM，可以在JVM上运行的目标代码（.class）就行，JVM再负责解释成具体平台的机器指令执行。同时，JVM还会进行安全检查，是java程序的安全检验引擎。

二、结构

JVM由三大部分组成：

1、类加载器
2、执行引擎
3、运行时数据区域

1、类加载器

具体作用就是将 .class 文件加载到jvm虚拟机中去，程序就可以正确运行了。但是，jvm启动的时候，并不会一次性加载所有的 .class 文件，而是根据需要去动态加载。

类的加载过程采用双亲委派模型：

1）当前类加载器首先检查自己的加载清单，如果存在该类，则返回之；

2）如果没找到，委托父类加载器去加载；父类加载器重复动作1，递归至祖宗bootstrap ClassLoder（我靠，bootstrap，还以为是前端框架呢。bootstrap，引导之意）；

3）都没有，仍然由当前类加载器加载，并纳入自己缓存中。

采用双亲委派模型，目的在于更好的保证Java平台的安全。所谓的安全，是指java的核心类被用户自己编写的类所替换。由于核心类在虚拟机初始化时就已加载，而每次加载类前先检查是否存在，所以可以避免核心类被替换。

各种类加载器：

Bootstrap class loader： 父类

当运行 java 虚拟机时，这个类加载器被创建，它负责加载虚拟机的核心类库，如 java.lang.* 等。例如 java.lang.Object 就是由根类加载器加载的。需要注意的是，这个类加载器不是用 java 语言写的，而是用 C/C++ 写的。

Extension class loader:

这个加载器加载出了基本 API 之外的一些拓展类。

AppClass Loader（SystemAppClass）:

加载应用程序和 程序员 自定义的类。

2、执行引擎

作用： 执行java编译好的字节码，或者执行本地方法

3、运行时数据区域

JVM 运行时数据区域 (JVM Runtime Area) 其实就是指 JVM 在运行期间，其对JVM内存空间的划分和分配。JVM在运行时将数据划分为6个区域来存储：

Program Counter (PC) Register：程序计数器

Java Virtual Machine Stacks：Java虚拟机栈

Heap Memory：堆内存

Method Area：方法区

Run-time Constant Pool：运行时常量池

Native Method Stacks：本地方法栈

我们写的所有程序都被加载到这里，按不同类别存放在

堆内存
Java虚拟机栈
本地方法栈
程序计数器
方法区

1）从 线程的角度 理解Java Runtime Area

a.线程私有：

程序计数器 Java虚拟机栈 本地方法栈，生命周期与线程一致；

b.线程共享：

Java堆，方法区，运行时常量池，生命周期与JVM一致。

2）从 存储内容 理解Java Runtime Area

方法区和常量池存储类的信息

堆内存存储对象信息

程序计数器，Java虚拟机栈，本地方法栈存储线程的信息