1、java程式的執行

Java中原始檔字尾為*.java，編譯（也就是javac命令）使*.java檔案轉換為*.class檔案，然後在計算機上執行（java命令）*.class檔案。這就是java程式的執行過程，那麼JVM(java虛擬機器)是做什麼用的哪？

首先我們來看一下JVM做什麼用的，來看下圖。JVM是讀取和處理*.class檔案。所有的*.class檔案都是在JVM上執行的；JVM負責與不同的作業系統進行匹配。

2、JVM、 JDK、 JRE到底是什麼

JVM -- java virtual machine

JVM就是我們常說的java虛擬機器，它是整個java實現跨平臺的 最核心的部分，所有的java程式會首先被編譯為.class的類檔案，這種類檔案可以在虛擬機器上執行，也就是說class並不直接與機器的作業系統相對應，而是經過虛擬機器間接與作業系統互動，由虛擬機器將程式解 釋給本地系統執行。

JVM 的主要工作是解釋自己的指令集（即位元組碼）到 CPU 的指令集或 OS 的系統呼叫，保護使用者免被惡意程式騷擾。 JVM 對上層的 Java 原始檔是不關心的，它關注的只是由原始檔生成的類檔案（ classfile ）。類檔案的 組成包括 JVM 指令集，符號表以及一些補助資訊。

 JRE是指java執行環境。光有JVM還不能完成class的 執行，因為在解釋class的時候JVM需要呼叫解釋所需要的類庫lib。 在JDK的安裝目錄裡你可以找到jre目錄，裡面有兩個資料夾bin和lib,在 這裡可以認為bin裡的就是jvm，lib中則是jvm工作所需要的類庫，而jvm和 lib和起來就稱為jre。所以，在你寫完java程式編譯成.class之後，你可以把這個.class檔案 和jre一起打包發給朋友，這樣你的朋友就 可以執行你寫程式了。（jre裡有執行.class的java.exe）

JDK -- java development kit

JDK是java開發工具包，基本上每個學java的人都會先在機器 上裝一個JDK，那他都包含哪幾部分呢？讓我們看一下JDK的安裝目錄。在目錄下面有 六個資料夾、一個src類庫原始碼壓縮包、和其他幾個宣告檔案。其中，真正在執行java時起作用的 是以下四個資料夾：bin、include、lib、 jre。現在我們可以看出這樣一個關係，JDK包含JRE，而JRE包 含JVM。

bin:最主要的是編譯器(javac.exe)

include:java和JVM互動用的標頭檔案

lib：類庫

 jre:java執行環境

（注意：這裡的bin、lib資料夾和jre裡的bin、lib是 不同的）總的來說JDK是用於java程式的開發,而jre則 是隻能執行class而沒有編譯的功能。

3、搜到的面試題目

什麼是Java虛擬機器？為什麼Java被稱作是“平臺無關的程式語言”？

Java虛擬機器是一個可以執行Java位元組碼的虛擬機器程序。Java原始檔被編譯成能被Java虛擬機器執行的位元組碼檔案。 
Java被設計成允許應用程式可以執行在任意的平臺，而不需要程式設計師為每一個平臺單獨重寫或者是重新編譯。Java虛擬機器讓這個變為可能，因為它知道底層硬體平臺的指令長度和其他特性。

JDK、JRE、JVM關係是什麼？

JDK（Java Development Kit）即為Java開發工具包，包含編寫Java程式所必須的編譯、執行等開發工具以及JRE。開發工具如：用於編譯java程式的javac命令、用於啟動JVM執行java程式的java命令、用於生成文件的javadoc命令以及用於打包的jar命令等等。 
JRE（Java Runtime Environment）即為Java執行環境，提供了執行Java應用程式所必須的軟體環境，包含有Java虛擬機器（JVM）和豐富的系統類庫。系統類庫即為java提前封裝好的功能類，只需拿來直接使用即可，可以大大的提高開發效率。 
JVM（Java Virtual Machines）即為Java虛擬機器，提供了位元組碼檔案（.class）的執行環境支援。 

簡單說，就是JDK包含JRE包含JVM。

偶遇這道題目，覺得這個也有詳述的必要，加在此處。

解釋記憶體中的棧(stack)、堆(heap)和方法區(method area)的用法。（下面這段話雖然講的很理論，但對於後期程式除錯有很大的支撐作用）

通常我們定義一個基本資料型別的變數，一個物件的引用，還有就是函式呼叫的現場儲存都使用JVM中的棧空間；而通過new關鍵字和構造器建立的物件則放在堆空間，堆是垃圾收集器管理的主要區域，由於現在的垃圾收集器都採用分代收集演算法，所以堆空間還可以細分為新生代和老生代，再具體一點可以分為Eden、Survivor（又可分為From Survivor和To Survivor）、Tenured；方法區和堆都是各個執行緒共享的記憶體區域，用於儲存已經被JVM載入的類資訊、常量、靜態變數、JIT編譯器編譯後的程式碼等資料；程式中的字面量（literal）如直接書寫的100、”hello”和常量都是放在常量池中，常量池是方法區的一部分，。棧空間操作起來最快但是棧很小，通常大量的物件都是放在堆空間，棧和堆的大小都可以通過JVM的啟動引數來進行調整，棧空間用光了會引發StackOverflowError，而堆和常量池空間不足則會引發OutOfMemoryError。

下面我們看一下JVM執行時資料區（http://blog.csdn.net/liu88010988/article/details/50789895）：

第一塊：PC暫存器

PC暫存器是用於儲存每個執行緒下一步將執行的JVM指令，如該方法為native的，則PC暫存器中不儲存任何資訊。

第二塊：JVM棧

JVM棧是執行緒私有的，每個執行緒建立的同時都會建立JVM棧，JVM棧中存放的為當前執行緒中區域性基本型別的變數（java中定義的八種基本型別：boolean、char、byte、short、int、long、float、double）、部分的返回結果以及Stack Frame，非基本型別的物件在JVM棧上僅存放一個指向堆上的地址

第三塊：堆（Heap）

它是JVM用來儲存物件例項以及陣列值的區域，可以認為Java中所有通過new建立的物件的記憶體都在此分配，Heap中的物件的記憶體需要等待GC進行回收。

第四塊：方法區域（Method Area）

（1）在Sun JDK中這塊區域對應的為PermanetGeneration，又稱為持久代。

（2）方法區域存放了所載入的類的資訊（名稱、修飾符等）、類中的靜態變數、類中定義為final型別的常量、類中的Field資訊、類中的方法資訊，當開發人員在程式中通過Class物件中的getName、isInterface等方法來獲取資訊時，這些資料都來源於方法區域，同時方法區域也是全域性共享的，在一定的條件下它也會被GC，當方法區域需要使用的記憶體超過其允許的大小時，會丟擲OutOfMemory的錯誤資訊。

第五塊：執行時常量池（Runtime Constant Pool）

存放的為類中的固定的常量資訊、方法和Field的引用資訊等，其空間從方法區域中分配。

第六塊：本地方法堆疊（Native Method Stacks）

JVM採用本地方法堆疊來支援native方法的執行，此區域用於儲存每個native方法呼叫的狀態。

這些可以通過JDK的命令列工具進行檢視：可參考http://blog.csdn.net/ochangwen/article/details/52971913

參考：

[1]http://blog.csdn.net/songkai320/article/details/51819046