Java虚拟机规范描述的是一种抽象化的虚拟机行为，而不是一种任何一种广泛使用虚拟机的实现。要实现一台java虚拟机，只需要正确的读取class文件中每一条字节码的指令，并且能正确执行这些指令所蕴含的操作即可。虚拟机规范中没有明确描述的实现细节，都不应成为虚拟机设计者发挥创造性的牵绊，设计者完全自主决定规范中不曾描述的虚拟机内部细节。如：运行时数据区内存布局，选用哪种GC算法，是否对字节码指令进行内部优化（如使用即时编译器把字节码编译为机器码）。
class文件格式
编译后被java虚拟机所执行的代码使用一种平台中立的二进制格式表示，这种格式称class文件格式。class文件格式精确的定义了类与接口的表示形式，包括平台相关的目标文件格式中的惯例，例如字节序等。
数据类型
Java虚拟机可以操作的数据类型可以分为两类：原始类型和引用类型。与之对应，也存在原始值和引用值，它们可用于变量赋值、参数传递、方法返回、运算操作。
Java虚拟机是直接支持对象，这里的对象可以是动态分配的某个类的实例，也可以是某个数组。虚拟机中使用reference类型来表示对某个对象的引用，reference类型可以想象为指向对象的指针，每一个对象都可能存在多个指向它的引用，对象的操作、传递和检查都通过引用它的reference类型的数据进行
原始类型与值
Java虚拟机支持的原始数据类型包括数值类型、boolean类型、returnAddress类型
数值类型：byte、short、int、long、char、float、doubleboolean类型：值为布尔值true和false，java虚拟机中没有boolean值专用的字节码指令，boolean值在编译后都是用java虚拟机中的int数据类型代替returnAddress类型：指向某个操作码的指针，此操作码与虚拟机指令对应，在虚拟机支持的原始类型中，只有returnAddress是不能直接与Java语言的数据类型对应
引用类型与值
Java虚拟机有三种引用类型：类类型、数组类型、接口类型。这些引用类型的值分别指向动态创建的类实例、数组实例、实现了某个接口的类实例或数组实例。
引用类型中还有一个特殊的值：null，一个引用不指向任何对象时，它的值就为null。一个为null的引用，并不具备任何实际运行期类型，但可以转型为任意的引用类型。引用类型默认值就为nul
运行时数据区
pc寄存器
Java虚拟机支持多条线程同时执行，每一个线程都有自己的pc寄存器，任意时刻，一个java虚拟机线程都只会执行一个方法的代码，这个正在被线程执行的方法称为该线程的当前方法。寄存器存储指令相关的现场信息，由于 CPU 时间片轮限制，众多线程在并发执行过程中，任何一个确定的时刻，一个处理器或者多核处理器中的一个内核，只会执行某个线程中的一条指令。这样必然导致经常中断或恢复，如何保证分毫无差呢？每个线程在创建后，都会产生自己的程序计数器和枝帧，程序计数器用来存放执行指令的偏移量和行号指示器等，线程执行或恢复都要依赖程序计数器。
如果这个方法不是native，那pc寄存器就保存Java虚拟机正在执行的字节码指令的地址，如果该方法是native，那pc寄存器值为undefined。pc寄存器至少应能保存一个returnAddress类型的数据或一个与平台相关的本地指针的值
Java虚拟机栈
每一个java虚拟机线程都有自己私有的Java虚拟机栈，这个栈与线程同时创建，用于存储栈帧，作用是存储局部变量与一些尚未计算好的结果，并且它在方法调用和返回中也扮演很重要的角色
Java堆
堆是可供各个线程共享的运行时内存区域，也是供所有类实例和数组对象分配内存的区域。堆在虚拟机启动时创建，存储了被GC所管理的各种对象，这些受管理的对象无需也无法显示的销毁
GC过程：堆分成两大块 新生代和老年代。对象产生之初在新生代 ， 步入暮年时进入老年代 ， 但是老年代也接纳在新生代无法容纳的超大对象。新生代＝ 1 个 Eden 区＋ 2 个Survivor 区。绝大部分对象在 Eden 区生成 ，当 Eden 区装填满的时候 ， 会触发 YoungGarbage Collection ， 即YGC。垃圾回收的时候 ， 在 Eden 区实现清除策略 ， 没有被引用的对象则直接回收。依然存活的对象会被移送到 Survivor 区 ， 这个区真是名副其实的存在。 Survivor 区分为 so 和 Sl 两块内存空间 ， 送到哪块空间呢？每次 YGC 的时候， 它们将存活的对象复制到未使用的那块空间，然后将当前正在使用的空间完全清除 ， 交换两块空间的使用状态。如果 YGC 要移送的对象大于 Survivor 区容量的上限 ，贝lj直接移交给老年代。假如一些没有进取心的对象以为可以一直在新生代的Survivor 区交换来交换去，那就错了。每个对象都有一个计数器，每次 YGC 都会加l 。-XX:MaxTenuringThreshold参数能配置计数器的值到达某个阐值的时候 ， 对象从新生代晋升至老年代。如果该参数配置为 I ，那么从新生代的 Eden 区直接移至老年代。默认值是 15 ， 可以在 Survivor 区交换 14 次之后 ， 晋升至老年代。
元空间
元空间的前身 Perm 区已经被淘汰，区别于永久代，元空间在本地内存中分配。在 JDK8 里，Perm 区中的所有内容中字符串常量移至堆内存，其他内容包括类元信息、字段、静态属性、方法、常量等都移动至元空间内
- object 类元信息、静态属性 System.out、整型常量 10000000 等存在元空间里
- 常量池中的 String， 其实际对象是被保存在堆内存中的
本地方法栈
java虚拟机的实现可能会用到传统的栈来支持native方法，这个栈就是本地方法栈，当java虚拟机使用其他语言（C语言）来实现指令解释器时，也可以使用本地方法栈
栈帧
栈帧是用来存放数据和部分过程结果的数据结构，也用来处理动态链接、方法返回值和异常分派。栈帧随方法调用创建，随方法结束销毁，栈帧的存储空间由创建它的线程分配在java虚拟机栈，每一个栈帧都有自己的本地变量表、操作数栈和指向当前方法所属类的运行时常量池的引用。栈帧是线程本地私有数据，不可能在一个栈帧中引用另一个线程的栈帧
局部变量表
局部变量表是存放方法参数和局部变量的区域。相对于类属性变量的准备阶段和初始化阶段来说，局部变量没有准备阶段，必须显式初始化。如果是非静态方法，则在 index[0]位置上存储的是方法所属对象的实例引用，随后存储的是参数和局部变量。
操作数栈
操作数栈是一个初始状态为空的桶式结构栈。在方法执行过程中，会有各种指令往栈中写人和提取信息。 JVM 的执行引擎是基于栈的执行擎，其中的栈指的就是操作栈。字节码指令集的定义都是基于栈类型的，栈的深度在方法元信息的 stack 属性中
动态链接
每个栈帧中包含一个在常量池中对当前方法的引用 ， 目的是支持方法调用过程的动态连接。
方法返回地址
方法执行时有两种退出情况：第一，正常退出，即正常执行到任何方法的返回字节码指令，第二，异常退出。无论何种退
出情况，都将返回至方法当前被调用的位置。 方法退出的过程相当于弹出当前栈帧
对象的表示
Java虚拟机规范不强制规定对象内部结构的表示，在oracle某些虚拟机实现中，指向对象实例的引用是一个指向句柄的指针，这个句柄又包含两个指针，其中一个指针指向一张表格，表格包含该对象的各个方法，还包含指向class对象的指针，这个class对象用来表示对象的类型；句柄另一个指针指向分配在堆中的对象实例数据
Java的线程与内存
