什么是Java虚拟机？
Java虚拟机是一个可以执行Java字节码（Java 源文件被编译成能被 Java 虚拟机执行的字节码文件( .class )）的虚拟机进程。
Java 被设计成允许应用程序可以运行在任意的平台，而不需要程序员为每一个平台单独重写或者是重新编译。Java 虚拟机让这个变为可能，因为它知道底层硬件平台的指令长度和其他特性。
但是，跨平台的是 Java 程序(包括字节码文件)，，而不是 JVM。JVM 是用 C/C++ 开发的，是编译后的机器码，不能跨平台，不同平台下需要安装不同版本的 JVM 。
JVM内存区域模型
JVM 内存区域基本上由4个区域组成：
- 类加载器：在JVM启动时或者类运行时，将需要的class加载到JVM中。
- 运行时数据区：将内存划分成若干个区以模拟实际机器上的存储、记录和调度功能模块。
- 执行引擎：负责执行class文件中包含的字节码指令，相当于实际机器上的CPU。
- 本地方法调用：执行C/C++实现的本地方法的代码，并返回结果。
Java 运行时数据区域
程序计数器
Java 线程私有，类似于操作系统里的 PC 计数器，它可以看做是当前线程所执行的字节码的行号指示器。
- 如果线程正在执行的是一个 Java 方法，这个计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址；如果正在执行的是 Native 方法，这个计数器值则为空（Undefined）。
- 此内存区域是唯一一个在 Java 虚拟机规范中没有规定任何 OutOfMemoryError 情况的区域。
Java虚拟机栈
Java线程私有，虚拟机栈描述的是 Java 方法执行的内存模型：
- 每个方法在执行的时候，都会创建一个栈帧用于存储局部变量、操作数、动态链接、方法出口等信息。
- 每个方法调用都意味着一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程。
本地方法栈
和 Java 虚拟机栈的作用类似，区别是该区域为 JVM 提供使用 Native 方法的服务。
Java堆
所有线程共享的一块区域，垃圾收集器管理的主要区域。
- 目前主要的垃圾回收算法都是分代收集算法，所以 Java 堆中还可以细分为：新生代和老年代；再细致一点的有 Eden 空间、From Survivor 空间、To Survivor 空间等，默认情况下新生代按照 8:1:1 的比例来分配。
- 根据 Java 虚拟机规范的规定，Java 堆可以处于物理上不连续的内存空间中，只要逻辑上是连续的即可，就像我们的磁盘一样。
元数据（方法区）
各个线程共享的一个区域，用于存储虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。
- 虽然 Java 虚拟机规范把方法区描述为堆的一个逻辑部分，但是它却有一个别名叫做 Non-Heap（非堆），目的应该是与 Java 堆区分开来。
运行时常量池
是元数据的一部分，用于存放编译器生成的各种字面量和符号引用。
直接内存
并不是虚拟机运行时数据的一部分。JDK1.4引入了NIO，它可以使用Native函数库直接分配堆外内存。直接内存的分配不会受到Java堆大小的限制，但是会受到本机内存的限制。也可能导致OutOfMemoryError出现。
JVM内存区域的详细介绍可以看这篇深入理解JVM之Java内存区域
Java 内存堆和栈区别？
- 栈内存用来存储基本类型的变量和对象的引用变量；堆内存用来存储Java中的对象，无论是成员变量，局部变量，还是类变量，它们指向的对象都存储在堆内存中。
- 栈内存归属于单个线程，每个线程都会有一个栈内存，其存储的变量只能在其所属线程中可见，即栈内存可以理解成线程的私有内存；堆内存中的对象对所有线程可见。堆内存中的对象可以被所有线程访问。
- 如果栈内存没有可用的空间存储方法调用和局部变量，JVM 会抛出 java.lang.StackOverFlowError 错误；如果是堆内存没有可用的空间存储生成的对象，JVM 会抛出 java.lang.OutOfMemoryError 错误。
- 栈的内存要远远小于堆内存，如果你使用递归的话，那么你的栈很快就会充满。-Xss 选项设置栈内存的大小，-Xms 选项可以设置堆的开始时的大小。
当然，如果你记不住这个些，只要记住如下即可：
JVM 中堆和栈属于不同的内存区域，使用目的也不同。栈常用于保存方法帧和局部变量，而对象总是在堆上分配。栈通常都比堆小，也不会在多个线程之间共享，而堆被整个 JVM 的所有线程共享。
Java 对象创建过程？
JAVA 对象创建的过程，如下图所示：
有哪些 OutOfMemoryError 异常？
- Java 堆溢出
- 虚拟机栈和本地方法栈溢出
- 元数据的内存溢出
- 运行时常量池溢出
垃圾收集器与内存分配策略
垃圾回收算法有哪些？
垃圾收集器有哪些？
判断对象死亡的2种常用方法？
什么是新生代 GC 和老年代 GC？
虚拟机性能监控与故障处理工具
JDK 的命令行工具有哪些可以监控虚拟机？
JDK 的可视化工具有哪些可以监控虚拟机？
如何排查线程 Full GC 频繁的问题？
虚拟机类加载机制
什么是类加载器？
类加载器(ClassLoader)，用来加载 Java 类到 Java 虚拟机中。一般来说，Java 虚拟机使用 Java 类的方式如下：Java 源程序(.java 文件)在经过 Java 编译器编译之后就被转换成 Java 字节代码(.class 文件)。
类加载器，负责读取 Java 字节代码，并转换成 java.lang.Class 类的一个实例。
- 每个这样的实例用来表示一个 Java 类。通过此实例的 Class#newInstance(…) 方法，就可以创建出该类的一个对象。
- 实际的情况可能更加复杂，比如 Java 字节代码可能是通过工具动态生成的，也可能是通过网络下载的。
