1. JVM 体系结构
如图所示，JVM包括类装载器子系统、运行时数据区、执行引擎。类装载器子系统根据给定的权限的名来装入类型（类或者接口）。执行引擎负责执行那些包含在被装载类的方法中的指令。运行时数据区包含方法区、堆、Java栈、PC寄存器、本地方法栈。
类装载器子系统：在JVM中负责查找并装载类型的那部分被称为类装载器子系统。JVM中有两种类装载器：启动类装载器和用户自定义类装载器。类装载器必须严格按照如下顺序进行工作：
1)装载：查找并装载类型的二进制数据。
2)连接：执行验证，准备，以及解析。
- 验证——确保被导入类型的正确性。
- 准备——为类变量分配内存，并将其初始化为默认值。
- 解析——把类型中的符号转换为直接引用。
3)初始化：把类型变量初始化为正确的初始值
方法区：在Java虚拟机中，关于被装载类型的信息存储在一个逻辑上被称为方法区的内存中，类中的类（静态）变量同样存储在方法区中。所有线程共享方法区，因此，它们对方法区的数据访问必须被设计为线程安全的。方法区的大小不必是固定的，虚拟机可以根据应用的需要动态调整，同样方法区也不必是连续的，也可以被垃圾收集。
JVM会在方法区中存储以下类型信息：
- 这个类型的全限定名；
- 这个类型的直接超类的全限定名（除非这个类型是java.lang.Object，没有超类）；
- 这个类型是类类型还是接口类型；
- 这个类型的访问修饰符(public 、abstract或者final的某个子集)；
- 任何直接超类的全限定名的有序列表。
除了上面列出的基本类型信息外，JVM还得为每个被装载的类型存储以下信息：
- 该类的常量池（常量池就是该类型所用常量的一个有序集合，包括直接常量和对其他类型、字段、方法的符号引用）；
- 字段信息；
- 除了常量以外的所有类（静态）变量；
- 一个到Class类的引用。
堆：一个Java虚拟机实例中只存在一个堆空间，因此所有线程都将共享这个堆。又由于一个Java程序独占一个JVM实例，因而每个Java程序都有它自己的堆空间——它们不会彼此干扰。但是，同一个Java程序的多个线程共享同一个堆空间。
程序计数器：每个线程都有自己的PC（程序计数器）寄存器，它线程启动时创建，大小是一个字长。当执行本地方法时，PC寄存器的内容是下一条将被执行指令的地址；当执行本地方法时，PC寄存器中的值是“undefined”。
Java栈：每当启动一个新的线程时，JVM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，JVM只会直接对栈执行两种操作：以帧为单位的压栈或出栈。每当调用一个Java方法时，虚拟机都会在该线程的Java栈中压入一个新帧，使用这个帧来存储参数、局部变量、中间运算结果等数据。Java栈上的所有数据都是此线程所独有的。
本地方法栈：本地方法本质上是依赖于实现的，JVM实现的设计者们可以自己决定使用怎样的方式来让Java程序调用本地方法。
执行引擎：在Java虚拟机规范中，执行引擎的行为使用指令集来定义，具体内容及实现有待研究。
2. JVM生命周期
当启动一个Java程序时，一个虚拟机实例就诞生了，当程序关闭退出时，这个虚拟机实例随之消亡。JVM实例通过main()方法来运行一个Java程序。而这个main()方法必须是共有的（public）、静态的（static）、返回void，并且接收一个字符串数组为参数。Java程序初始类中的main()方法，将作为改程序初始线程的起点，任何其他线程都是由这个初试线程启动的。
JVM内部有两种线程：守护线程与非守护线程。守护线程通常是由虚拟机自己使用的，比如垃圾回收线程。当该程序所有的非守护线程都终止时，JVM实例将自动退出。