一、jvm组成部分
程序计数器
JVM中的程序计数寄存器（Program Counter Register）中，Register的命名源于CPU的寄存器，寄存器存储指令相关的现场信息。CPU只有把数据装载到寄存器才能够运行。
作用
PC寄存器用来存储指向下一条指令的地址，也即将要执行的指令代码。由执行引擎读取下一条指令。
代码演示
/**程序计数器*/
public class PCRegisterTest {public static void main(String[] args) {int i = 10;int j = 20;int k = i + j;}
}然后将代码进行编译成字节码文件，我们再次查看 ，发现在字节码的左边有一个行号标识，它其实就是指令地址，用于指向当前执行到哪里。
0: bipush 10
2: istore_1
3: bipush 20
5: istore_2
6: iload_1
7: iload_2
8: iadd
9: istore_3
10: return
通过PC寄存器，我们就可以知道当前程序执行到哪一步了
虚拟机栈
Java虚拟机栈（Java Virtual Machine Stack），早期也叫Java栈。每个线程在创建时都会创建一个虚拟机栈，其内部保存一个个的栈帧（Stack Frame），对应着一次次的Java方法调用。
作用
主管Java程序的运行，它保存方法的局部变量、部分结果，并参与方法的调用和返回。
栈中存储什么？
每个线程都有自己的栈，栈中的数据都是以栈帧（Stack Frame）的格式存在。在这个线程上正在执行的每个方法都各自对应一个栈颜（Stack Frame）。栈帧是一个内存区块，是一个数据集，维系着方法执行过程中的各种数据信息。
OOP的基本概念：类和对象
类中基本结构：field（属性、字段、域）、method
JVM直接对Java栈的操作只有两个，就是对栈帧的压栈和出栈，遵循“先进后出”/“后进先出”原则。
在一条活动线程中，一个时间点上，只会有一个活动的栈帧。即只有当前正在执行的方法的栈帧（栈顶栈帧）是有效的，这个栈帧被称为当前栈帧（Current Frame），与当前栈帧相对应的方法就是当前方法（Current Method），定义这个方法的类就是当前类（Current Class）。
执行引擎运行的所有字节码指令只针对当前栈帧进行操作。
如果在该方法中调用了其他方法，对应的新的栈帧会被创建出来，放在栈的顶端，成为新的当前帧。
本地方法栈
简单地讲，一个Native Methodt是一个Java调用非Java代码的接囗。一个Native Method是这样一个Java方法：该方法的实现由非Java语言实现，比如C。这个特征并非Java所特有，很多其它的编程语言都有这一机制，比如在C++中，你可以用extern "c" 告知c++编译器去调用一个c的函数。
作用
融合不同的编程语言为Java所用，它的初衷是融合C/C++程序。
代码举例说明Native方法如何编写
/*** 本地方法*/
public class IhaveNatives {public native void Native1(int x);native static public long Native2();native synchronized private float Native3(Object o);native void Natives(int[] ary) throws Exception;
}
堆
堆针对一个JVM进程来说是唯一的，也就是一个进程只有一个JVM，但是进程包含多个线程，他们是共享同一堆空间的，一个JVM实例只存在一个堆内存，堆也是Java内存管理的核心区域，Java堆区在JVM启动的时候即被创建，其空间大小也就确定了。是JVM管理的最大一块内存空间。
堆内存细分
- Young Generation Space新生区 Young/New 又被划分为Eden区和Survivor区
- Tenure generation space 养老区 Old/Tenure
- Meta Space 元空间 Meta
约定：新生区 -> 新生代 -> 年轻代 、 养老区 -> 老年区 -> 老年代、 永久区 -> 永久代
方法区
方法区主要存放的是 Class，而堆中主要存放的是 实例化的对象
- 方法区（Method Area）与Java堆一样，是各个线程共享的内存区域。
- 方法区在JVM启动的时候被创建，并且它的实际的物理内存空间中和Java堆区一样都可以是不连续的。
- 方法区的大小，跟堆空间一样，可以选择固定大小或者可扩展。
- 方法区的大小决定了系统可以保存多少个类，如果系统定义了太多的类，导致方法区溢出，虚拟机同样会抛出内存溢出错误：ava.lang.OutofMemoryError：PermGen space 或者java.lang.OutOfMemoryError:Metaspace
- 加载大量的第三方的jar包
- Tomcat部署的工程过多（30~50个）
- 大量动态的生成反射类
- 关闭JVM就会释放这个区域的内存。
方法区的内部结构
方法区（Method Area）存储内容：它用于存储已被虚拟机加载的类型信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码缓存等。
类型信息
对每个加载的类型（类class、接口interface、枚举enum、注解annotation），JVm必须在方法区中存储以下类型信息：
- 这个类型的完整有效名称（全名=包名.类名）
- 这个类型直接父类的完整有效名（对于interface或是java.lang.object，都没有父类）
- 这个类型的修饰符（public，abstract，final的某个子集）
- 这个类型直接接口的一个有序列表
域信息
域的相关信息包括：域名称、域类型、域修饰符（public，private，protected，static，final，volatile，transient的某个子集）
方法（Method）信息
- 方法名称
- 方法的返回类型（或void）
- 方法参数的数量和类型（按顺序）
- 方法的修饰符（public，private，protected，static，final，synchronized，native，abstract的一个子集）
- 方法的字节码（bytecodes）、操作数栈、局部变量表及大小（abstract和native方法除外）
- 异常表（abstract和native方法除外）
方法区代码举例
public class MethodAreaDemo {public static void main(String args[]) {int x = 500;int y = 100;int a = x / y;int b = 50;System.out.println(a+b);}
}
字节码执行过程展示
首先现将操作数500放入到操作数栈中
然后存储到局部变量表中
然后重复一次，把100放入局部变量表中，最后再将变量表中的500 和 100 取出，进行操作
将500 和 100 进行一个除法运算，在把结果入栈
在最后就是输出流，需要调用运行时常量池的常量
最后调用invokevirtual（虚方法调用），然后返回
返回时
程序计数器始终计算的都是当前代码运行的位置，目的是为了方便记录 方法调用后能够正常返回，或者是进行了CPU切换后，也能回来到原来的代码进行执行。
