一，基本概念
JVM是可執行Java程式碼的假想計算機 ，包括一套位元組碼指令集、一組暫存器、一個棧、 一個垃圾回收，堆 和 一個儲存方法域。
JVM 是執行在作業系統之上的，它與硬體沒有直接 的互動。
二，執行的過程
先看記憶體模型
我們都知道 Java 原始檔，通過編譯器，能夠生產相應的.Class 檔案，也就是位元組碼檔案， 而位元組碼檔案又通過Java虛擬機器中的直譯器，編譯成特定機器上的機器碼 。
也就是如下：
① Java原始檔—->編譯器—->位元組碼檔案
② 位元組碼檔案—->JVM—->機器碼
每一種平臺的直譯器是不同的，但是實現的虛擬機器是相同的，這也就是 Java 為什麼能夠 跨平臺的原因了 ，當一個程式從開始執行，這時虛擬機器就開始例項化了，
多個程式啟動就會 存在多個虛擬機器例項。程式退出或者關閉，則虛擬機器例項消亡，多個虛擬機器例項之間資料不 能共享。
程式計數器(執行緒私有)
一塊較小的記憶體空間, 是當前執行緒所執行的位元組碼的行號指示器，每條執行緒都要有一個獨立的 程式計數器，這類記憶體也稱為“執行緒私有”的記憶體。
正在執行 java 方法的話，計數器記錄的是虛擬機器位元組碼指令的地址（當前指令的地址）。如果還是Native方法，則為空。
這個記憶體區域是唯一一個在虛擬機器中沒有規定任何OutOfMemoryError情況的區域。
虛擬機器棧(執行緒私有)
是描述java方法執行的記憶體模型，每個方法在執行的同時都會建立一個棧幀（Stack Frame） 用於儲存區域性變數表、運算元棧、動態連結、方法出口等資訊。
每一個方法從呼叫直至執行完成 的過程，就對應著一個棧幀在虛擬機器棧中入棧到出棧的過程。
棧幀（ Frame）是用來儲存資料和部分過程結果的資料結構，同時也被用來處理動態連結 (Dynamic Linking)、 方法返回值和異常分派（ Dispatch Exception）。棧幀隨著方法呼叫而創
建，隨著方法結束而銷燬——無論方法是正常完成還是異常完成（丟擲了在方法內未被捕獲的異 常）都算作方法結束。
本地方法區(執行緒私有)
本地方法區和Java Stack作用類似, 區別是虛擬機器棧為執行Java方法服務, 而本地方法棧則為 Native方法服務, 如果一個VM實現使用C-linkage模型來支援Native呼叫, 那麼該棧將會是一個 C棧，
但HotSpot VM直接就把本地方法棧和虛擬機器棧合二為一。
堆（Heap-執行緒共享）-執行時資料區
執行緒共享的一塊記憶體區域，建立的物件和陣列都儲存在 Java 堆記憶體中，也是垃圾收集器進行 垃圾收集的最重要的記憶體區域。由於現代VM採用分代收集演算法,
因此Java堆從GC的角度還可以 細分為: 新生代( Eden 區 、 From Survivor 區 和 To Survivor 區 )和老年代。
方法區/永久代（執行緒共享）
永久代(Permanent Generation), 用於儲存被 JVM 載入的類資訊、常量、靜 態變數、即時編譯器編譯後的程式碼等資料. HotSpot VM把GC分代收集擴充套件至方法區,
即使用Java 堆的永久代來實現方法區, 這樣HotSpot的垃圾收集器就可以像管理Java堆一樣管理這部分記憶體, 而不必為方法區開發專門的記憶體管理器。
執行時常量池（Runtime Constant Pool）
Class檔案中除了有類的版 本、欄位、方法、介面等描述等資訊外，還有一項資訊是常量池（Constant Pool Table），用於存放編譯期生成的各種字面量和符號引用，這部分內容將在類加 載後存放到方法區的執行時常量池中。
Java虛擬機器對Class檔案的每一部分（自然也包括常量 池）的格式都有嚴格的規定，每一個位元組用於儲存哪種資料都必須符合規範上的要求，這樣才會 被虛擬機器認可、裝載和執行
三 . 堆記憶體詳解
Java堆從GC的角度還可以細分為: 新生代( Eden 區 、From Survivor 區 和To Survivor 區 )和老年代
新生代
是用來存放新生的物件。一般佔據堆的1/3空間。由於頻繁建立物件，所以新生代會頻繁觸發 MinorGC進行垃圾回收。新生代又分為 Eden區、ServivorFrom、ServivorTo三個區。
1. Eden 區 Java新物件的出生地（如果新建立的物件佔用記憶體很大，則直接分配到老 年代）。當Eden區記憶體不夠的時候就會觸發MinorGC，對新生代區進行 一次垃圾回收。
2. ServivorFrom 上一次GC的倖存者，作為這一次GC 的被掃描者。
3. ServivorTo 保留了一次MinorGC過程中的倖存者。
MinorGC的過程（複製->清空->互換）
1 .eden 、 servicorFrom 複製到 ServicorTo ，年齡 + 1首先，把Eden和ServivorFrom區域中存活的物件複製到ServicorTo區域（如果有物件的年 齡以及達到了老年的標準，則賦值到老年代區），同時把這些物件的年齡+1（如果 ServicorTo 不 夠位置了就放到老年區）；
2 .清空 eden 、 servicorFrom 然後，清空Eden和ServicorFrom中的物件；
3 .ServicorTo和ServicorFrom互換最後，ServicorTo和ServicorFrom互換，原ServicorTo成為下一次GC時的ServicorFrom 區。
老年代
主要存放應用程式中生命週期長的記憶體物件。
老年代的物件比較穩定，所以 MajorGC 不會頻繁執行。在進行 MajorGC 前一般都先進行 了一次 MinorGC，使得有新生代的物件晉身入老年代，導致空間不夠用時才觸發。當無法找到足 夠大的連續空間分配給新建立的較大物件時也會提前觸發一次MajorGC進行垃圾回收騰出空間。
MajorGC 採用標記清除演算法：首先掃描一次所有老年代，標記出存活的物件，然後回收沒 有標記的物件。MajorGC的耗時比較長，因為要掃描再回收。MajorGC 會產生記憶體碎片，為了減 少記憶體損耗，我們一般需要進行合併或者標記出來方便下次直接分配。當老年代也滿了裝不下的 時候，就會丟擲OOM（Out of Memory）異常。
永久代
指記憶體的永久儲存區域，主要存放 Class 和 Meta（後設資料）的資訊,Class 在被載入的時候被 放入永久區域，它和和存放例項的區域不同,GC 不會在主程式執行期對永久區域進行清理。所以這 也導致了永久代的區域會隨著載入的Class的增多而脹滿，最終丟擲OOM異常。