1.揭开 Java 对象创建的奥秘？
2.class 文件结构详解？
3.详解 Java 类的加载过程？
从功能上来看，一个高级语言虚拟机主要分为两部分，一个是解释器部分，用来运行高级语言编译生成的ByteCode；还有一部分则是Runtime运行时，用来负责运行时的内存空间开辟、管理等等。
> Java 对象创建，class 文件结构
Java对象模型 。Java对象保存在堆内存中。在内存中，一个Java对象包含三部分：对象头、实例数据和对齐填充。其中对象头是一个很关键的部分，因为对象头中包含锁状态标志、线程持有的锁等标志。
每一个Java类，在被JVM加载的时候，JVM会给这个类创建一个instanceKlass，保存在方法区，用来在JVM层表示该Java类
当我们使用new创建一个Java对象实例的时候，JVM会创建一个instanceOopDesc对象来表示这个Java对象。同理，
当我们使用new创建一个Java数组实例的时候，JVM会创建一个arrayOopDesc对象来表示这个数组对象。
HotSpot虚拟机中，对象在内存中存储的布局可以分为三块区域：对象头、实例数据和对齐填充。在虚拟机内部，一个Java对象对应一个instanceOopDesc的对象。其中对象头包含了两部分内容：_mark和_metadata，而实例数据则保存在oopDesc中定义的各种field中。
每一个Java类，在被JVM加载的时候，JVM会给这个类创建一个instanceKlass，保存在方法区，用来在JVM层表示该Java类。当我们在Java代码中，使用new创建一个对象的时候，JVM会创建一个instanceOopDesc对象，这个对象中包含了两部分信息，对象头以及元数据。对象头中有一些运行时数据，其中就包括和多线程相关的锁的信息。元数据其实维护的是指针，指向的是对象所属的类的instanceKlass。
> JVM主要做两个事情（Java虚拟机）：
1.首先它要做的是把JavaC编译器生成的ByteCode（ByteCode其实就是JVM的虚拟机器指令）生成每台机器所需要的机器指令，让Java程序可执行（如下图）。
2.第二步，JVM负责整个Java程序运行时所需要的内存空间管理、GC以及Java程序与Native（即C,C++）之间的接口等等。
Oracle的JVM SE7官方规范：https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se7/html/
对VM而言，先掌握规范才是最最重要和核心的事情。Class文件是理解Vm实现的关键。
所有从Java层调用JNI的线程以及从Native线程往调用Java函数的线程都需要创建一个JNIEnv。说白了，JNIEnv环境是Java和Native世界的桥梁。
关于JVM，需要说明一下的是，目前使用最多的Sun公司的JDK中，自从 1999年的JDK1.2开始直至现在仍在广泛使用的JDK6，其中默认的虚拟机都是HotSpot。2009年，Oracle收购Sun，加上之前收购 的EBA公司，Oracle拥有3大虚拟机中的两个：JRockit和HotSpot，Oracle也表明了想要整合两大虚拟机的意图，但是目前在新发布 的JDK7中，默认的虚拟机仍然是HotSpot，因此本文中默认介绍的虚拟机都是HotSpot，相关机制也主要是指HotSpot的GC机制。
三大Java虚拟机：1.Oracle HotSpot；2.Oracle JRockit；3.IBM JVM
好多人觉得JDK源码太多，无从下手，经常半途而非，以我的经验来说，最好的方法是当你在项目中用到了某个类，可以利用空闲时间去研究，当然这是在感兴趣的前提下，比如简单 ArrayList 是如何实现的， StringBuilder 和 StringBuffer 有什么区别， HashMap 的实现原理，带着问题去分析，从简单的类开始循序渐进，同时在分析过程中能够用自己的语言整理出来.
-- Java虚拟机体系结构- http://geek.csdn.net/news/detail/238461
在Java虚拟机内部有两种线程：守护线程和非守护线程。守护线程通常是由虚拟机自己使用的，比如执行垃圾收集任务的线程。但是，Java程序也可以把它创建的任何线程标记为守护线程。而Java程序中的初始线程-就是开始于main()的那个，是非守护线程。
只要还有任何非守护线程在运行，那么这个Java程序也在继续运行。当该程序中所有的非守护线程都终止时，虚拟机实例将自动退出。假若安全管理器允许，程序本身也能够通过调用Runtime类或者System类的exit()方法来退出。
Java虚拟机是通过某些数据类型来执行计算的，数据类型可以分为两种：基本类型和引用类型，基本类型的变量持有原始值，而引用类型的变量持有引用值。
Java虚拟机的引用类型被统称为“引用（reference）”，有三种引用类型：类类型、接口类型、以及数组类型，它们的值都是对动态创建对象的引用。类类型的值是对类实例的引用；数组类型的值是对数组对象的引用，在Java虚拟机中，数组是个真正的对象；而接口类型的值，则是对实现了该接口的某个类实例的引用。还有一种特殊的引用值是null，它表示该引用变量没有引用任何对象。
常量池存储了相应类型所用到的所有类型、字段和方法的符号引用，所以它在Java程序的动态连接中起着核心的作用。
每当启动一个新线程时，Java虚拟机都会为它分配一个Java栈。Java栈以帧为单位保存线程的运行状态。虚拟机只会直接对Java栈执行两种操作：以帧为单位的压栈和出栈。
本地方法本质上时依赖于实现的，虚拟机实现的设计者们可以自由地决定使用怎样的机制来让Java程序调用本地方法。
深入java虚拟机即时编译详解- http://blog.csdn.net/u012124438/article/details/73410381
JVM几个要点- http://blog.csdn.net/SEU_Calvin/article/category/6382949
深入JVM关闭与关闭钩子- http://blog.csdn.net/dd864140130/article/details/49155179
白话JVM- http://blog.csdn.net/dd864140130/article/category/6072658
JVM学习笔记- http://blog.csdn.net/wingichoy/article/details/50508450
Java虚拟机详解,JVM常见问题总结- http://geek.csdn.net/news/detail/237706
不定参数函数牵扯出来的栈的生长方向和大端小端模式- http://blog.csdn.net/peng314899581/article/details/60597155?ref=myread
Java千百问_JVM架构- http://blog.csdn.net/ooppookid/article/category/6229592
深入JVM系列（1）:http://blog.csdn.net/vernonzheng/article/details/8458483
深入JVM系列（2）:http://blog.csdn.net/kobejayandy/article/details/8496663
深入JVM系列（3）:http://blog.csdn.net/kobejayandy/article/details/8496665
Java虚拟机学习- http://blog.csdn.net/java2000_wl/article/category/1249100
【深入Java虚拟机】- http://blog.csdn.net/mmc_maodun/article/category/1823903
JVM分析- http://blog.csdn.net/RowandJJ/article/category/2181725
深入Java虚拟机: http://blog.csdn.net/column/details/java-vm.html
> JVM = 类加载器(classloader) + 执行引擎(execution engine) + 运行时数据区域(runtime data area)
1.JVM，JVM的类加载器
在 Java 虚拟机规范中，对这个 区域规定了两种异常状况:如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度，将抛出 StackOverflowError 异 常;如果虚拟机栈可以动态扩展(当前大部分的 Java 虚拟机都可动态扩展，只不过 Java 虚拟机规范中也允许 固定长度的虚拟机栈)，当扩展时无法申请到足够的内存时会抛出 OutOfMemoryError 异常。 在JAVA虚拟机中，负责查找并装载类型的那部分被称为类装载子系统。
JAVA虚拟机有两种类装载器：启动类装载器和用户自定义类装载器。前者是JAVA虚拟机实现的一部分，后者则是Java程序的一部分。由不同的类装载器装载的类将被放在虚拟机内部的不同命名空间中。
深入探讨 Java 类加载器-- https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-classloader/
-- JVM的类加载器：
Java高新技术第一篇：类加载器详解-- http://blog.csdn.net/jiangwei0910410003/article/details/17733153
Java虚拟机中可以安装多个类加载器，系统默认三个主要的类加载器，每个类负责加载特定位置的类：BootStrapClassLoader,ExtClassLoader,AppClassLoader。
类加载器也是Java类，因为Java类的类加载器本身也是要被类加载器加载的，显然必须有第一个类加载器不是Java类，这个正是BootStrapClassLoader,使用C/C++代码写的，已经封装到JVM内核中了，而ExtClassLoader和AppClassLoader是Java类。
-- 自定义ClassLoader
自定义的MyClassLoader， MyClassLoader->AppClassLoader->ExtClassLoader->BootStrapClassLoader.自定义的MyClassLoader首先会先委托给AppClassLoader,AppClassLoader会委托给ExtClassLoader,ExtClassLoader会委托给BootStrapClassLoader，这时候BootStrapClassLoader就去加载，如果加载成功，就结束了。如果加载失败，就交给ExtClassLoader去加载，如果ExtClassLoader加载成功了，就结束了，如果加载失败就交给AppClassLoader加载，如果加载成功，就结束了，如果加载失败，就交给自定义的MyClassLoader1类加载器加载，如果加载失败，就报ClassNotFoundException异常，结束。（责任链设计模式，委托机制）
import java.util.Date;
import java.util.List;
/**
* 测试类
* @author Administrator
*/
public class ClassLoaderTest {
@SuppressWarnings("rawtypes")
public static void main(String[] args){
//输出ClassLoaderText的类加载器名称
System.out.println("ClassLoaderText类的加载器的名称:"+ClassLoaderTest.class.getClassLoader().getClass().getName());
System.out.println("System类的加载器的名称:"+System.class.getClassLoader());
System.out.println("List类的加载器的名称:"+List.class.getClassLoader());
ClassLoader cl = ClassLoaderTest.class.getClassLoader();
while(cl != null){
System.out.print(cl.getClass().getName()+"->");
cl = cl.getParent();
}
System.out.println(cl);
}
}
2.执行引擎
虚拟机字节码执行引擎- http://blog.csdn.net/u013678930/article/details/51980460
深入JVM字节码执行引擎- http://blog.csdn.net/dd864140130/article/details/49515403
Java虚拟机字节码执行引擎浅析- http://blog.csdn.net/kobejayandy/article/details/39620679
深入JVM字节码执行引擎- http://blog.csdn.net/dd864140130/article/details/49515403
3.运行时数据区域(runtime data area)
-- 1、栈区（stack）,由编译器自动分配释放,存放函数的参数值，局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。
2、堆区（heap）,一般由程序员分配释放,若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收。注意它与数据结构中的堆是两回事，分配方式倒是类似于链表。
3、全局区/static 静态区，全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的全局变量和静态变量在一块区域，未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。程序结束后由系统释放。
4、文字常量区，常量字符串就是放在这里的，程序结束后由系统释放
5、程序代码区，存放函数体的二进制代码。
-- 1.方法区：方法区存放的是类信息、常量、静态变量，所有线程共享区域。
2.虚拟机栈：它的生命周期与 线程相同，每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧（Stack Frame）用存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息，线程私有区域。
3.本地方法栈：与虚拟机栈类似，区别是虚拟机栈为虚拟机执行Java方法服务，本地方法栈为虚拟机使用到的Native方法。
4.堆：线程共享；用来存放对象实例，几乎所有的对象实例都在堆上分配内存；此区域也是垃圾回收器（Garbage Collection）主要的作用区域，内存泄漏就发生在这个区域。
5.程序计数器：用于指示当前线程所执行的字节码执行到了第几行，可以理解为是当前线程的行号指示器。如果线程在执行Java方法，这个计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令地址。
-- 简单通俗的讲，一个完整的Java程序运行过程会涉及以下内存区域：
寄存器：JVM内部虚拟寄存器，存取速度非常快，程序不可控制。
栈：保存局部变量的值，包括：1.用来保存基本数据类型的值；2.保存类的实例，即堆区对象的引用(指针)。也可以用来保存加载方法时的帧。
堆：用来存放动态产生的数据，比如new出来的对象。注意创建出来的对象只包含属于各自的成员变量，并不包括成员方法。因为同一个类的对象拥有各自的成员变量，存储在各自的堆中，但是他们共享该类的方法，并不是每创建一个对象就把成员方法复制一次。
常量池：JVM为每个已加载的类型维护一个常量池，常量池就是这个类型用到的常量的一个有序集合。包括直接常量(基本类型，String)和对其他类型、方法、字段的符号引用(1)。池中的数据和数组一样通过索引访问。由于常量池包含了一个类型所有的对其他类型、方法、字段的符号引用，所以常量池在Java的动态链接中起了核心作用。常量池存在于堆中。
代码段：用来存放从硬盘上读取的源程序代码。
数据段：用来存放static定义的静态成员。