JVM（Java Virtual Machine）在研究JVM的过程中会发现，其实JVM本身就是一个计算机体系结构，很多原理和我们平时的硬件、微机原理、操作系统都有十分相似的地方，所以学习JVM本身也是加深自我对计算机结构认识的一个很好的途径。
虽然平时我们用的大多是Sun（已被Oracle收购）JDK提供的JVM，但是JVM本身是一个规范，所以可以有多种实现，除了Hotspot外，还有诸如Oracle的JRockit、IBM的J9也都是非常有名的JVM。
一、JVM结构
下图展示了JVM的主要结构：
1.从上图可以看出，JVM主要由类加载器子系统、运行时数据区（内存空间）、执行引擎以及与本地方法接口等组成。其中运行时数据区又由方法区、堆、Java栈、PC寄存器、本地方法栈组成。
2.从上图中还可以看出，在内存空间中方法区和堆是所有Java线程共享的，而Java栈、本地方法栈、PC寄存器则由每个线程私有。
3.Java语言具有跨平台的特性，这也是由JVM来实现的。更准确地说，是Sun利用JVM在不同平台上的实现帮我们把平台相关性的问题给解决了，这就好比是HTML语言可以在不同厂商的浏览器上呈现元素（虽然某些浏览器在对W3C标准的支持上还有一些问题）。同时，Java语言支持通过JNI（Java Native Interface）来实现本地方法的调用，但是需要注意到，如果你在Java程序用调用了本地方法，那么你的程序就很可能不再具有跨平台性，即本地方法会破坏平台无关性。
二、类加载器子系统（Class Loader）
类加载器子系统负责加载编译好的.class字节码文件并装入内存，使JVM可以实例化或以其它方式使用加载后的类。
1.ClassLoader的分类：
1）启动类加载器（BootStrap Class Loader）：负责加载rt.jar文件中所有的Java类，Java的核心类都是由该ClassLoader加载。在Sun JDK中，这个类加载器是由C++实现的，并且在Java语言中无法获得它的引用。
2）扩展类加载器（Extension Class Loader）：负责加载一些扩展功能的jar包。
3）系统类加载器（System Class Loader）：负责加载启动参数中指定的Classpath中的jar包及目录。
4）用户自定义类加载器（User Defined Class Loader）：由用户自定义类的加载规则，可以手动控制加载过程中的步骤。
2.ClassLoader的工作原理：
类加载分为装载、链接、初始化三步。
1）装载：
通过类的全名和ClassLoader加载类，主要是将指定的.class文件加载至JVM。当类被加载以后，在JVM内部就以“类的全限定名+ClassLoader实例ID”来标明类。
在内存中，ClassLoader实例和类的实例都位于堆中，它们的类信息都位于方法区。装载过程采用了一种被称为“双亲委派模型（Parent Delegation Model）”的方式，当一个ClassLoader要加载类时，它会先请求它的双亲ClassLoader（其实这里只有两个ClassLoader，所以称为父ClassLoader可能更容易理解）加载类，而它的双亲ClassLoader会继续把加载请求提交再上一级的ClassLoader，直到启动类加载器。只有其双亲ClassLoader无法加载指定的类时，它才会自己加载类。双亲委派模型是JVM的第一道安全防线，它保证了类的安全加载，这里同时依赖了类加载器隔离的原理：不同类加载器 加载的类之间是无法直接交互的，即使是同一个类，被不同的ClassLoader加载，它们也无法感知到彼此的存在。
2) 链接:
链接的任务是把二进制的类型信息合并到JVM运行时状态中去。
链接分为三部分：
验证：校验.class文件的正确性，确保该文件是符合规范定义的。
准备：为类分配内存，同时初始化类中的静态变量赋值为默认值。