JVM主要功能

Java是一種高階程式語言。
用高階語言編寫的程式不能直接在任何機器上執行。
首先，需要將其翻譯成特定的機器語言，javac編譯器就專門來幹這個事兒的，它把Java程式（含有的.java原始碼檔案）轉換成機器程式碼（稱為位元組碼或.class檔案）。

Java虛擬機器（JVM）是安裝在我們計算機中的虛擬機器，JVM自己的機器語言是位元組碼。
這樣子Javac編譯器就好處理啦，因為它只需要為JVM生成位元組碼就行了，而不是為每種型別的機器生成不同的機器程式碼。

JVM執行Javac編譯器生成的位元組碼並生成輸出就OK了。JVM正是java跨平臺的原因。
所以，現在我們知道JVM的主要功能是執行編譯器生成的位元組碼

每個作業系統都有不同的JVM，但是在執行位元組碼後它們產生的輸出在所有作業系統中都是相同的。
這意味著在Windows上生成的位元組程式碼可以在Mac OS上執行，反之亦然。
這就是我們將java稱為平臺無關語言的原因，下圖展示了這個過程：

JVM總結：
Java虛擬機器（JVM）是在實際機器（您的計算機）上執行並執行Java位元組程式碼的虛擬機器。
JVM不瞭解Java原始碼，這就是為什麼我們需要使用javac編譯器來編譯* .java檔案， 從而獲取包含JVM理解的位元組程式碼的* .class檔案。
JVM使java可移植（一次編寫，隨處執行）。
每個作業系統都有不同的JVM，但是在執行位元組程式碼後它們產生的輸出在所有作業系統中都是相同的。

JVM結構

來張JVM的結構圖：

讓我們看看JVM是如何工作的:
Class Loader(類載入器): 類載入器讀取.class檔案並將位元組碼儲存在方法區中。

Method Area(方法區域)：JVM中只有一個方法區域，它在所有類之間共享。這各區域儲存了每個.class檔案的類的級別資訊。

Heap(堆): 堆是為物件分配記憶體佔用的JVM記憶體的一部分。JVM為每個.class檔案建立一個類物件。

Stack(棧)：棧也是JVM記憶體的一部分，但與Heap不同，它用於儲存臨時變數。

PC Registers(PC暫存器): 這可以跟蹤已執行的指令以及將要執行的指令。由於指令由執行緒執行，因此每個執行緒都有一個單獨的PC暫存器。

Native Method stack(Native Method 棧): 一個native method(非Java語言實現的方法)可以訪問虛擬機器的執行時資料區域。.

Native Method interface(Native Method 介面): 它使java程式碼能夠被本機應用程式呼叫或被呼叫。本機應用程式是特定於系統的硬體和作業系統的程式。

Garbage collection(垃圾收集)：類程式碼由java程式碼顯式建立，在使用後，它會被垃圾收集自動銷燬以進行記憶體管理。

JVM與JRE與JDK區別

JRE：JRE是java虛擬機器執行的環境。JRE包含Java虛擬機器（JVM），類庫和其他檔案，不包括編譯器和偵錯程式等開發工具。
這意味著您可以在JRE中執行程式碼，但無法在JRE中開發和編譯程式碼。

JVM：如上所述，JVM通過使用JRE提供的類，庫和檔案來執行程式。

JDK：JDK是JRE的超集，它包含JRE與開發工具（如編譯器，偵錯程式等）的所有內容。