概况来说，主要包含两个子系统和两个组件：Classloader（类加载器）子系统，Execution engine（执行引擎）子系统；Runtime data area（运行时数据区）组件，Native interface（本地方法接口）组件。
1.Classloader 子系统的作用：
根据给定的全限定名类名来装载 class 文件的内容到 runtime data area 中的 method area（运行时数据区）。开发人员可以通过继承 java.lang.Classloader 类来自定义类加载器。
2.Execution engine 子系统的作用：
执行引擎子系统，执行 classes 中的指令。任何 JVM specification 实现（JDK）的核心是 Execution engine。每一个运行中的线程都有一个 Execution engine 的实例。
3.Native Interface 组件：
本地方法接口组件与 native libraries 交互，是其他编程语言交互的接口。
4.Runtime data area 组件：
运行时数据区，就是 JVM 的内存。主要包括五个部分：
Heap（堆）、Method Area(方法区)、Java Stack（Java 栈）、Program Counter（程序计数器），Native method stack（本地方法接口）。
其中，Heap 和 Method area 是被所有线程共享使用；而 Java stack，Program counter，native method stack 是以线程为粒度的，每一个线程都有一份。
（1）Heap
Java 程序在运行时创建的所有类或数组都放在同一个堆中。而一个 java 虚拟实例中只存在一个堆空间，因此所有的线程都共享这个堆。每一个 java 程序独占一个 JVM 实例，因而每一个 java 程序都有自己的堆空间，它们不会彼此干扰。但是同一个 java 程序的多个线程都共享一个堆空间，就得考虑多线程同步访问的问题。（这里可能出现的 OOM 异常：java.lang.OutOfMemoryError:Java heap space）
（2）Method Area
在 JVM 中，被装载的 class 的信息存储在 Method Erea 方法区的内存中。当虚拟机装载某个类时，先用类加载定位相应的 class 文件，然后读入这些 class 文件并把这些文件的二进制流传输到 JVM 中。然后 JVM 提取其中的类型信息，并将这些信息存储到方法区。该类中的类（静态）变量同样也存储在方法区中。
和 Heap 一样，Method Erea 也是多线程共享的，因此要考虑多线程访问同步的问题。（该区可能会出现的 OOM 异常有：java.lang.OutOfMemoryError:PermGen full）
（3）Java Stack
Java 栈以帧为单位保持线程的运行状态。JVM 只会对 Java Stack 执行两种操作：以帧为单位的压栈或出栈。每当线程调用一个方法的时候，就对当前状态做一个帧保存到 java stack 中（压栈）；当一个方法返回调用时，从 java.stack 弹出一个帧（出栈）。帧的大小有一定的限制，所以有可能出现 StackOverFlow 的问题。
（4）Program counter
在一个运行中的 Java 程序中，每一个线程都有自己的 PC 寄存器，也是该线程启动时创建的。PC 寄存器的内容总是指向下一条将被执行的 “地址”，这里的“地址” 可以是一个本地指针，也可以是在方法区中相对应于该方法起始指令的偏移量。
（5）Native method stack
在一个运行的 Java 程序中，可能还会用到一些根本地方法相关的数据区。当某个线程调用一个本地方法时，它就进入了一个全新的不受 JVM 控制的世界。本地方法可以通过本地方法接口来访问 JVM 的运行时数据区，同时还可以做 n 多事情，本地方法具有和 JVM 相同的能力和权限。（这里可能出现 JVM 无法控制的内存溢出 OOM 问题：native heap OutOfMemory）
本文由 Suremotoo 创作，采用 知识共享署名4.0
国际许可协议进行许可
本站文章除注明转载/出处外，均为本站原创或翻译，转载前请务必署名
最后编辑时间为: Jun 1,2020