JVM组成架构

Java之所以可以实现跨平台运行，是因为运行在JVM虚拟机上，JVM屏蔽了底层系统的不同，为Java字节码文件构造了一个统一的运行环境。

其组成结构如下：

类加载器将对应.class 文件装在到方法区。

当进入一个方法时，创建方法栈针，放到Java栈中顶部，局部变量也在栈中。

如果方法中有New class， 放入到堆中。创建的对象都放入堆中。

程序计数寄存器，记录执行到哪一行指令。

指令是java自己的指令，需要执行引擎将java的指令变成依赖的系统对应的指令。

java不同环境下，执行引擎不同，是本地编译出来的。

.class字节码文件，在不同到平台上是一样的。执行引擎，把.class变成本地代码执行。

Java字节码

Java可以在不同平台上运行，因为不同平台都是在执行.class文件。

字节码执行流程：



字节码指令给执行引擎，如果编译过会直接执行。若没有编译过，看方法调用计数器，如果次数超过阈值，则编译字节码，编译成可执行指令，放入code cache；如果没有超过，给解释器，解释器将字节码解释成多行本地指令，交给本地方法执行。

这里注意，“执行编译后的机器码”来源于“code cache”。

字节码文件编译过程：



类似于Sql的编译过程。源文件词法分析得到token流。通过语法分析，变成语法树。对语法树进行语义分析，生成字节码。生成的字节码，为虚拟机可执行的指令。

类加载器

字节码通过类加载器加载到JVM的方法区。JVM使用双亲委托模型，即，低层次的当前类加载器，不能覆盖更高层次类加载器已经加载的类。

堆&栈

类似于操作系统的堆栈。JVM有唯一的堆。每个线程有独立的栈。对象在堆中分片，但是引用在栈中

方法区&程序计数器

方法区存放加载进来的类字节码。程序运行方法区中的指令时，每个线程有自己的程序计数器，记录自己执行到的指令。

线程工作内存 & volatile

Java内存模型规定所有的变量都是存在主存当中，每个线程都有自己的工作内存。线程对变量的所有操作都必须在工作内存中进行，而不能直接对主存进行操作。线程操作主内存变量，需要通过线程独有的工作内存拷贝主内存变量副本来进行。

volatile 修饰的变量，写一定会刷到主内存，读一定从主内存中读。

保证多CPU情况下，多线程对同一变量可见。不过要注意，volatile只是保证对所有线程可见，但是线程是不安全的。只保证可见性，不保证线程安全性。

垃圾回收

参考：https://xie.infoq.cn/article/c265f3fde4a8bec04485f6ca1