1、概述
我们实际的开发中，先利用JDK（调用本地的API）开发属于自己的JAVA程序后，通过JDK中的编译程序（javac）将我们的文本java文件编译成JAVA字节码，在JRE上运行这些JAVA字节码，JVM解释这些字节码，映射到CPU指令集或OS的系统调用。所以在讲JVM之前，我们先来讲一下容易和JVM搞混的两个概念JDK和JRE。简单粗暴的理解就是：JDK包含JRE，JRE包含JVM
JVM：Java虚拟机，它只认识xxx.class这种类型的文件，它能够将class文件中的字节指令进行识别，并调用操作系统上API完成动作。所以说，jvm是Java能够跨平台的核心。
JRE：Java运行时环境，jre包括jvm和java核心类库与支持文件。
JDK：Java开发工具包，jdk是整个java开发的核心，包括了java运行环境（jre）、一堆java工具（javac、java、jdb等）和java基础类库（即Java API包括rt.jar）。
2、JVM基本概念
2.1 什么是JVM
jvm中文名称叫做Java虚拟机，它是由软件技术模拟出来计算机运行的一个虚拟的计算机。
jvm也充当这个一个翻译官的角色，我们编写出java程序后，是不能直接被操作系统所识别的，这时候jvm的作用就体现出来了，它负责把我们的程序翻译给操作系统听，告诉它我们的系统需要做什么操作。
我们都知道Java的程序需要经过编译后，产生.Class文件，JVM才能识别并运行它，JVM针对每个操作系统开发其对应的解释器，所以只要其操作系统有对应版本的JVM，那么这份Java编译后的代码就能够运行起来，这就是Java能一次编译，到处运行的原因。
2.2、JVM基本原理介绍
jvm体系总体分四大块：
- 类的加载机制
- jvm内存结构
- GC算法 垃圾回收
- GC分析 命令调优
3、JVM运行时数据区
运行的程序是内容是放在运行时数据区中的，如上图蓝色那块依次来说明一下：
3.1 堆
保存所有引用类型的真是信息（线程共享），也是说那些new出来的对象都是放在这块区域的。
3.2 虚拟机栈
线程私有，生命周期和线程一致。描述的是 Java 方法执行的内存模型：每个方法在执行时都会床创建一个栈帧(Stack Frame)用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法从调用直至执行结束，就对应着一个栈帧从虚拟机栈中入栈到出栈的过程。当一个方法运行到一半需要调用另一个方法时，就创建一个新的栈帧表示新调用的方法，将原来那个方法压入栈中。当方法运行完毕，栈帧出栈，原来方法处于栈顶接着运行。和栈这一数据结构一样，虚拟机栈里面的栈帧遵循后进先出的原则。
3.3 方法区
又叫静态区，跟堆一样，被所有的线程共享。方法区包含所有的class和static变量。方法区中包含的都是在整个程序中永远唯一的元素，如class，static变量。同时方法区里面还有一个叫常量池的地方，String的字符串等常量存储就存储在那边。
3.4 程序计数器
一个非常小的内存空间，用来保存程序执行到的位置（线程私有）。下面是一个程序计数器的演示：
public class TestDemo{
public static void main(String args[]){
String str = null;
str.length();
}
}
上面程序会报空指针异常，如下图，在报的这个异常中，有一行日志 at TestDemo,main(TestDemo.java:4) 代表程序运行到TestDemo 中main()函数第四行的时候发生的错误，就是通过程序计数器来记录这个程序运行的位置的。
3.5 本地方法栈
和虚拟机栈类似，不过本地方法栈里面运行的方法不是用java写的，一般是用c或c++写的为虚拟机使用到Native方法服务，也有类似栈帧的的概念。
4、内存模型和垃圾回收
原文地址：https://www.cnblogs.com/mengY/p/12202486.html