1）JVM运行过程
我们都知道java一直宣传的口号是：一次编译，到处运行。那么它如何实现的呢？
Java程序经过一次编译之后，将Java代码编译为字节码也就是.class文件，然后在不同的操作系统上依靠不同的java虚拟机进行解释，最后再转换为不同平台的机器码，最终得到执行。
那么了解了这个基本原理后，一个普通的java程序它的执行流程到底是怎样的呢？
例如我们写了一段这样的代码：
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public class HelloWorld { public static void main(String[] args) { System.out.print("Hello world"); } } |
这段程序从编译到运行，最终打印出“Hello world”中间经过了哪些步骤呢？
java代码通过编译之后生成字节码文件（class文件），通过java HelloWorld执行，此时java根据系统版本找到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：
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-server KNOWN -client IGNORE |
其中-server KNOWN就表示名称为server的jvm可用。如果这时你搜索一下你电脑上jvm.dll，你就会发现它一定在你的某个server目录C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_101\jre\bin\server\jvm.dll。简而言之就是通过jvm.cfg文件找到对应的jvm.dll，jvm.dll则是java虚拟机的主要实现。
接下来会初始化JVM，并且获取JNI接口，什么是JNI接口，就是java本地接口，你想啊java被编译成了class文件，JVM怎么从硬盘上找到这个文件并装载到JVM里呢，就是通过JNI接口（它还常用于java与操作系统、硬件交互），找到class文件后并装载进JVM，然后找到main方法，最后执行。
2）JVM基本结构
可能通过上面的描述，大家对JVM运行流程有了认知，那么JVM内部到底是怎么执行一个class文件的呢，也就是上图中最后一步第6步的内部细节是怎样的呢？
因此，我们要了解JVM的内部结构：
由上图所示.class文件被JVM装载以后，经过JVM的内存空间调配，最终是由执行引擎完成.class文件的执行。当然这个过程还有其他角色模块的协助，这些模块协同配合才能让一个java程序成功的运行，下面就详细介绍这些模板，它们也是后面学习JVM最重要的部分。
内存空间：方法区、Java堆、Java栈、本地方法栈四部分组成。
方法区：是各个线程共享的区域，存放类信息、常量、静态变量。
Java堆：是线程共享的区域，类的实例就放在这个区域，可想而知系统会产生很多实例，因此Java堆的空间也是最大的。注：如果Java堆空间不足了，程序会抛出OutOfMemoryError异常。
Java栈：是每个线程私有的区域，它的生命周期与线程相同，一个线程对应一个Java栈，每执行一个方法就会往栈中压入一个元素，这个元素叫“栈帧”。
问题：如果Java栈空间不足了，程序会抛出StackOverflowError异常，想一想什么情况下会容易产生这个错误？
对，递归，递归如果深度很深，就会执行大量的方法，方法越多Java栈的占用空间越大。每个帧代表一个方法，Java方法有两种返回方式，return和抛出异常，两种方式都会导致该方法对应的帧出栈和释放内存。
栈运行原理：栈中的数据都是以栈帧（Stack Frame）的格式存在，栈帧是一个内存区块，是一个数据集，是一个有关方法和运行期数据的数据集。
当一个方法A被调用时就产生了一个栈帧F1，并被压入到栈中，A方法又调用了B方法，于是产生栈帧F2也被压入栈，B方法又调用了C方法，于是产生栈帧F3也被压入栈…… 依次执行完毕后，先弹出后进......F3栈帧，再弹出F2栈帧，再弹出F1栈帧。------> 遵循“先进后出”/“后进先出”原则。帧的组成：局部变量区（包括方法参数和局部变量，对于instance方法，还要首先保存this类型，其中方法参数按照声明顺序严格放置，局部变量可以任意放置），操作数栈，帧数据区（用来帮助支持常量池的解析，正常方法返回和异常处理）。
本地方法栈：与Java栈类似，只不过它是用来表示执行本地方法的，本地方法栈存放的方法调用本地方法接口，最终调用本地方法库，实现与操作系统、硬件交互的目的。
PC寄存器：到达这一步，类已经加载，实例对象、方法、静态变量都有了去处。那么程序该怎么执行，哪个方法先执行，哪个方法后执行？
1）这些指令执行的顺序就是PC寄存器在管，作用就是控制程序指令的执行顺序。
2）执行引擎就是根据PC寄存器调配的指令顺序，依次执行程序指令。
3）静态变量+常量+类信息+运行时常量池存在方法区中，实例变量存在堆内存中。
4）基本类型的变量和对象的，引用变量都是在函数的栈内存中分配。