一、JVM的基本介绍
JVM(Java Virtual Machine)又被分为三大子系统，类加载子系统，运行时数据区，执行引擎。
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JVM是Java Virtual Machine的缩写，它是一个虚构出来的计算机，一种规范。
JVM类似于一台小电脑运行在操作系统环境上，它和操作系统交互，与硬件不直接交互。
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Java文件是如何被运行的
比如我们现在写了一个HelloWorld.java，JVM并不认识它，所以它需要被编译，让它成为一个能被JVM读懂的二进制文件HelloWorld.class
类加载器
如果JVM想要执行这个.class文件，我们需要将其装进一个类加载器中，类加载器会把所以的.class文件全部搬到JVM里面来。
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方法区
方法区 是用于存放类似于元数据信息方法的数据的，比如类信息、常量、静态变量、编译后代码等
类加载器将.class文件搬过来就是先丢到这一块上
堆
堆 主要放了一些存储的数据，比如对象实例、数组等，它和方法区都同属于线程共享区域，也就是说他们都是线程不安全的
栈
栈 是代码运行空间，我们编写的每一个方法都会放到栈里面运行
我们会听说 本地方法栈 或 本地方法接口，它俩底层是使用C来进行工作的，和Java没有太大的关系。
程序计数器
主要就是完成一个加载工作，类似于一个指针，指向下一行我们需要执行的代码。和栈一一样，是线程独享的，也就是说每个线程都独有一块区域，不会存在并发和多线程的问题。
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小总结
1.Java文件经过编译后变成.class字节码文件
2.字节码文件通过类加载器搬运到JVM虚拟机中
3.虚拟机主要的5大块：方法区、堆都是线程共享，的，由线程安全问题；栈和本地方法栈以及程序计数器都是独享区域，不存在线程安全问题，而JVM的调优是围绕堆，栈两大块进行
简单的例子说明
public class Student {
public String name;
public Student(String name){
this.name = name;
}
public void sayName(){
System.out.println("student's name is " + name);
}
}
public class App {
public static void main(String[] args) {
Student student = new Student("lili");
student.sayName();
}
}
执行main方法的步骤如下：
- 编译App.java后得到App.class，执行App.class, 系统会启动一个JVM进程，从classpath路径种找到一个名为App.class的二进制文件，将App的类信息加载到运行时数据区的方法区内，这个过程叫App类加载
- JVM找到App的主程序入口，执行main方法
- 这个main中的第一条语句为Student student = new Student("lili"),是让JVM创建一个Student对象，这个时候方法区里没有Student类的信息，所以JVM会马上加载Student类，把Student类的信息放到方法区中
- 加载完Student类后，JVM堆中为一个新的Student实例分配内存，然后调用构造函数初始化Student实例，这个Student实例持有指向方法区中的Student类的类型信息的引用
- 执行student.sayName()时，JVM根据student的引用找到student对象，然后根据student对象持有的引用定位到方法区中student类的类型信息的方法表，获取sayName()的字节码地址
- 执行sayName()
其实也不用管太多，只需要知道对象实例初始化时会去方法区中找类信息，完成后再到栈那里去运行方法。找方法就在方法表中找。
二、类加载器的介绍
之前也提到了它是负责加载.class文件的，它们在文件开头会有特定的文件标示，将class文件字节码内容加载到内存中，并将这些内容转换成方法区中的运行时数据结构，并且ClassLoader只负责class文件的加载，而是否能够运行则由 Execution Engine来决定
类加载器的流程
从类加载到虚拟机内存中开始，到释放总共有7个步骤：加载，验证，准备，解析，初始化，使用，卸载。其中验证，准备，解析三部分统称链接
加载
- 将class文件加载到内存
- 将静态数据结构(数据存在于class文件的结构)转化成方法区中运行时的数据结构(数据存在于JVM时的数据结构)
- 在堆中生成一个代表这个类的 java.lang.Class对象作为数据访问的入口
链接
链接就是将Java类的二进制代码合并到java的运行状态中的过程。
- 验证：确保加载的类符合JVM规范和安全，保证被校验类的方法在运行时不会做出危害虚拟机的时间，其实就是一个安全检查
- 准备： 为static变量在方法区中分配内存空间，设置变量的初始值，例如： static int a = 3（注意：准备阶段只设置类中的静态变量（方法区中），不包括实例变量（堆内存中），实例变量时对象初始化时赋值的）
- 解析：虚拟机将常量池内的符号引用替换为直接引用的过程符号引用，比如我现在import java.util.ArrayList这就算符号引用，直接引用就是指针或者对象地址，注意引用对象一定是在内存进行）
初始化
初始化其实就是一个赋值的操作，它会执行一个类构造器的<clinit>()方法。由编译器自动收集类中所以变量的赋值动作，此时准备阶段时的那个static int a = 3的例子，在这个时候旧正式赋值为3
卸载
GC将无用对象从内存中卸载
类加载器的加载顺序
加载一个class类的顺序也是优先级的，类加载器从最底层开始往上的顺序是这样的
- BootStrap ClassLoader：rt.jar（采用native code实现，是JVM的一部分，主要加载JVM自身工作需要的类，如java.lang.、java.uti.等； 这些类位于$JAVA_HOME/jre/lib/rt.jar）
- Extention ClassLoader：加载扩展的jar包（扩展的class loader，加载位于$JAVA_HOME/jre/lib/ext目录下的扩展jar）
- App ClassLoader： 指定的classpath下面的jar包（系统class loader，父类是ExtClassLoader，加载$CLASSPATH下的目录和jar；它负责加载应用程序主函数类。）
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Custom ClassLoader：自定义的类加载器
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双亲委派机制
当一个类收到了加载请求时，它时不会先自己去尝试加载的，而是委派给父类去完成，比如我现在要new一个Person，这个Person是我们自定义的类，如果我们要加载它，就会先委派App ClassLoader，只有当父类加载器都反馈自己无法完成这个请求（也就是父类加载器都没有找到加载所需的class）时，子类加载器才会自行尝试加载
这样做的好处是，加载位于rt.jar包中的类时不管时哪个加载器加载，最终都会委托到BootStrap ClassLoader进行加载，这样保证了使用不同的类加载器得到的是同一结果。
其实这个也是一个隔离的作用，避免了我们的代码影响了JDK的代码，例如：
public class String{
}
这种时候，我们的代码肯定会报错，因为在加载的时候其实是找到了rt.jar中的String.class
原文：Java识堂 大白话带你认识JVM
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