高频面试题|JVM虚拟机的体系结构是什么样的？

一. 前言

最近有很多小伙伴都在找工作，他们在面试时经常被面试官问到一个问题：请说说JVM虚拟机的体系结构是什么样的?

很多小伙伴都能说出堆、栈等相关内容，但面试官紧接着又问，你还知道其他内容吗？这时不少小伙伴就语塞了.......

于是就有小伙伴面试完跑来问壹哥，这个问题到底该怎么回答才能拿高分。所以今天壹哥就在这里，给大家讲讲JVM虚拟机体系结构的深层内容，让你下次面试时可以直接反虐面试官。

二. 题目考点

在梳理今天的面试要点之前，壹哥先给大家分析一下面试官的心理。如果面试官是壹哥的话，那么我想考查的，其实就是候选人是否对JVM虚拟机有一个宏观的理解。

其实大家可以来想一下，面试官为什么要问这个问题？主要是因为我们进行JVM优化的第一步，就是要先理解整个JVM虚拟机的体系结构和作用，然后再学习JVM的垃圾回收机制、JVM分析的命令等内容，最后才会进行JVM的调优或者优化。只有对JVM虚拟机有整体的理解和把握，我们才能对JVM进行更深入的使用和优化。

下面就是壹哥给大家整理的关于JVM虚拟机的整体学习思路和内容：

有了对JVM的整体了解，接下来我们就可以进一步对这道面试题进行分析了。

三. 解题分析

下面是壹哥为大家整理的解题思路，单看这张图就很用心吧，拿去不谢哦。

这里JVM虚拟机的结构一共可以分为九个部分，如下图所示:

接下来壹哥再简单说一下每个部分的核心作用。

3.1类加载器

类加载器(class loader)用来把Java类加载到Java的虚拟机中。

Java源程序(.java 文件)在经过 Java编译器编译之后，生成了对应的Java 字节代码(.class 文件)，然后类加载器就负责读取这些Java的字节代码，并将其转换成java.lang.Class类的一个实例。每个这样的实例都用来表示一个Java 类，JVM可以通过此实例的 newInstance()方法创建出该类的一个对象。

3.2方法区

Java的方法区和堆类似，方法区是一块所有线程都可以共享的内存区域，它保存着系统的类信息，比如类的字段、方法、常量池等。

3.3Java堆

堆内存用于存放由new操作创建出来的对象和数组，例如new String()创建一个对象，而这个对象就会放入到Java堆中进行存储。

3.4Java栈

栈是线程私有的，它的生命周期与线程相同，用于存储局部变量、动态链接、方法出口等信息。

3.5直接内存

直接内存并不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是Java虚拟机规范中定义的内存区域。主要是用于提高一些场景中的性能，比如在NIO中增加NIO的性能。

3.6. 本地方法栈

本地方法栈用于本地方法的调用。我们知道，在JDK源码中很多地方使用了Native关键字，这就是在调用底层C语言编写的本地方法。

3.7. 垃圾回收系统

垃圾回收器也叫做垃圾回收系统，主要用于在JVM运行时回收垃圾(不再引用的对象)，释放被占用的内存。

3.8. PC寄存器

在每个线程启动时JVM都会创建一个PC寄存器，用于保存下一条将要执行的指令地址。PC寄存器的内容总是指向下一条即将被执行指令的地址，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。

3.9. 执行引擎

执行引擎主要是用于执行编译后的字节码指令。

四. 小结

经过上面的一系列分析，最后壹哥来给大家总结下这个问题的完整答案：

JVM虚拟机体系结构一共分为九个部分：类加载器、方法区、Java堆、Java栈、直接内存、本地方法栈、垃圾回收器、PC寄存器、执行引擎等。

请大家一定要牢记，这可是一道高频的面试题哦！！！