那么到底什么是 Java 虚拟机(JVM)呢？通常我们谈论 JVM 时，我们的意思可能是：

对 JVM 规范的的比较抽象的说明；

对 JVM 的具体实现；

在程序运行期间所生成的一个 JVM 实例。

对 JVM 规范的的抽象说明是一些概念的集合，它们已经在书《The Java Virtual Machine
Specification》（《Java 虚拟机规范》）中被详细地描述了；对 JVM 的具体实现要么是软件，要么是

软件和硬件的组合，它已经被许多生产厂商所实现，并存在于多种平台之上；运行 Java 程序的任务由
JVM 的运行期实例单个承担。在本文中我们所讨论的 Java 虚拟机(JVM)

主要针对第三种情况而言。它

可以被看成一个想象中的机器，在实际的计算机上通过软件模拟来实现，有自己想象中的硬件，如处理
器、堆栈、寄存器等，还有自己相应的指令系统。
JVM 在它的生存周期中有一个明确的任务，那就是运行 Java 程序，因此当 Java 程序启动的时候，就产
生 JVM 的一个实例；当程序运行结束的时候，该实例也跟着消失了。下面我们从 JVM 的体系结构和它
的运行过程这两个方面来对它进行比较深入的研究。
2 Java 虚拟机的体系结构
刚才已经提到，JVM 可以由不同的厂商来实现。由于厂商的不同必然导致 JVM 在实现上的一些不同，
然而 JVM 还是可以实现跨平台的特性，这就要归功于设计 JVM 时的体系结构了。
我们知道，一个 JVM 实例的行为
光是它自己的事，还涉及到它的子系统、存储区域、数据类型和指令这些部分，它们描述了 JVM 的一

个抽象的内部体系结构，其目的不光规定实现 JVM 时它内部的体系结构，更重要的是提供了一种方式，
用于严格定义实现时的外部行为。每个 JVM

都有两种机制，一个是装载具有合适名称的类(类或是接

口)，叫做类装载子系统；另外的一个负责执行包含在已装载的类或接口中的指令，叫做运行引擎。每
个 JVM

又包括方法区、堆、 Java 栈、程序计数器和本地方法栈这五个部分，这几个部分和类装载机制

与运行引擎机制一起组成的体系结构图为：

图 3 JVM 的体系结构

JVM 的每个实例都有一个它自己的方法域和一个堆，运行于 JVM 内的所有的线程都共享这些区域；当

虚拟机装载类文件的时候，它解析其中的二进制数据所包含的类信息，并把它们放到方法域中；当程
序运行的时候，JVM 把程序初始化的所有对象置于堆上；而每个线程创建的时候，都会拥有自己的程序

计数器和 Java 栈，其中程序计数器中的值指向下一条即将被执行的指令，线程的 Java 栈则存储为该线
程调用 Java

方法的状态；本地方法调用的状态被存储在本地方法栈，该方法栈依赖于具体的实现。

下面分别对这几个部分进行说明。
执行引擎处于 JVM 的核心位置，在 Java 虚拟机规范中，它的行为是由指令集所决定的。尽管对于每条
指令，规范很详细地说明了当 JVM

执行字节码遇到指令时，它的实现应该做什么，但对于怎么做却言