1）JVM運行過程
我們都知道java一直宣傳的口號是：一次編譯，到處運行。那麼它如何實現的呢？
Java程序經過一次編譯之後，將Java代碼編譯爲字節碼也就是.class文件，然後在不同的操作系統上依靠不同的java虛擬機進行解釋，最後再轉換爲不同平臺的機器碼，最終得到執行。
那麼瞭解了這個基本原理後，一個普通的java程序它的執行流程到底是怎樣的呢？
例如我們寫了一段這樣的代碼：
|
public class HelloWorld { public static void main(String[] args) { System.out.print("Hello world"); } } |
這段程序從編譯到運行，最終打印出“Hello world”中間經過了哪些步驟呢？
java代碼通過編譯之後生成字節碼文件（class文件），通過java HelloWorld執行，此時java根據系統版本找到jvm.cfg，比如我的文件：C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_101\jre\lib\amd64\jvm.cfg。主要配置如下：
|
-server KNOWN -client IGNORE |
其中-server KNOWN就表示名稱爲server的jvm可用。如果這時你搜索一下你電腦上jvm.dll，你就會發現它一定在你的某個server目錄C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_101\jre\bin\server\jvm.dll。簡而言之就是通過jvm.cfg文件找到對應的jvm.dll，jvm.dll則是java虛擬機的主要實現。
接下來會初始化JVM，並且獲取JNI接口，什麼是JNI接口，就是java本地接口，你想啊java被編譯成了class文件，JVM怎麼從硬盤上找到這個文件並裝載到JVM裏呢，就是通過JNI接口（它還常用於java與操作系統、硬件交互），找到class文件後並裝載進JVM，然後找到main方法，最後執行。
2）JVM基本結構
可能通過上面的描述，大家對JVM運行流程有了認知，那麼JVM內部到底是怎麼執行一個class文件的呢，也就是上圖中最後一步第6步的內部細節是怎樣的呢？
因此，我們要了解JVM的內部結構：
由上圖所示.class文件被JVM裝載以後，經過JVM的內存空間調配，最終是由執行引擎完成.class文件的執行。當然這個過程還有其他角色模塊的協助，這些模塊協同配合才能讓一個java程序成功的運行，下面就詳細介紹這些模板，它們也是後面學習JVM最重要的部分。
內存空間：方法區、Java堆、Java棧、本地方法棧四部分組成。
方法區：是各個線程共享的區域，存放類信息、常量、靜態變量。
Java堆：是線程共享的區域，類的實例就放在這個區域，可想而知系統會產生很多實例，因此Java堆的空間也是最大的。注：如果Java堆空間不足了，程序會拋出OutOfMemoryError異常。
Java棧：是每個線程私有的區域，它的生命週期與線程相同，一個線程對應一個Java棧，每執行一個方法就會往棧中壓入一個元素，這個元素叫“棧幀”。
問題：如果Java棧空間不足了，程序會拋出StackOverflowError異常，想一想什麼情況下會容易產生這個錯誤？
對，遞歸，遞歸如果深度很深，就會執行大量的方法，方法越多Java棧的佔用空間越大。每個幀代表一個方法，Java方法有兩種返回方式，return和拋出異常，兩種方式都會導致該方法對應的幀出棧和釋放內存。
棧運行原理：棧中的數據都是以棧幀（Stack Frame）的格式存在，棧幀是一個內存區塊，是一個數據集，是一個有關方法和運行期數據的數據集。
當一個方法A被調用時就產生了一個棧幀F1，並被壓入到棧中，A方法又調用了B方法，於是產生棧幀F2也被壓入棧，B方法又調用了C方法，於是產生棧幀F3也被壓入棧…… 依次執行完畢後，先彈出後進......F3棧幀，再彈出F2棧幀，再彈出F1棧幀。------> 遵循“先進後出”/“後進先出”原則。幀的組成：局部變量區（包括方法參數和局部變量，對於instance方法，還要首先保存this類型，其中方法參數按照聲明順序嚴格放置，局部變量可以任意放置），操作數棧，幀數據區（用來幫助支持常量池的解析，正常方法返回和異常處理）。
本地方法棧：與Java棧類似，只不過它是用來表示執行本地方法的，本地方法棧存放的方法調用本地方法接口，最終調用本地方法庫，實現與操作系統、硬件交互的目的。
PC寄存器：到達這一步，類已經加載，實例對象、方法、靜態變量都有了去處。那麼程序該怎麼執行，哪個方法先執行，哪個方法後執行？
1）這些指令執行的順序就是PC寄存器在管，作用就是控制程序指令的執行順序。
2）執行引擎就是根據PC寄存器調配的指令順序，依次執行程序指令。
3）靜態變量+常量+類信息+運行時常量池存在方法區中，實例變量存在堆內存中。
4）基本類型的變量和對象的，引用變量都是在函數的棧內存中分配。