常见的虚拟机

JVM的工作流程

编译好的字节码文件在JVM里面的加载和执行流程如下：

编写好的java源代码，经过javac编译，成为字节码文件(.class)
当一个java类被使用到的时候，类会被加载进JVM （按需），类的加载由 类加载子系统 完成，一个java类经过类加载子系统后，类的meta信息会被存储进JVM的方法区 (Method Area)。类的meta信息包含：方法代码，变量名，方法名，访问权限，返回值等类加载完成后会生成一个Class对象，Class对象是存放在堆内存中类依赖的类会被递归依次加载
执行引擎：运行java代码

类加载子系统加载一个java类有三步，分别是：装载，链接和初始化。

通过ClassLoader来读取字节码文件，读取成功后返回一个Class<?>实例；java自带的ClassLoader有以下三种：

BootstrapClassLoader：由C/C++实现，在JVM内部无法获取到实例，在创建JVM虚拟机的时候自动使用BootstrapClassLoader加载java核心类库 ($jre/lib下的rt.jar, resources.jar等， String, Integer, Map等java, javax, sun开头的类)，加载ExtClassLoader, SystemClassLoader (这两个ClassLoader位于rt.jar中)
ExtClassLoader：加载java.ext.dirs或者$jre/lib/ext下的类库，自定义的jar放到$jre/lib/ext下的话也会被ExtClassLoader加载
AppClassLoader：加载classpath或者java.class.path下的类库，通常用来加载自定义的类库。

这三种都继承自抽象类ClassLoader，JVM对ClassLoader的分类就两种：BootstrapClassLoader和Custom ClassLoader, ExtClassLoader和AppClassLoader都属于CustomClassLoader。

为什么需要Custom ClassLoader？

ClassLoader的双亲委派机制：

避免类的重复加载：通过委托去parent问问，如果加载过了就不用重新加载。
沙箱安全机制：避免系统核心类被破坏，比如自己写一个java.lang.String类(同包同名)，JVM在加载的时候一定会只加载rt.jar里面的String类
保证核心API包的访问权限：比如自己写一个java.lang.TestString类（位于java.lang包中），暗示这个类是个JVM系统类，根据委托机制，会向上传递到BootstrapClassLoader， BootstrapClassLoader中不存在向下传递，ExtClassLoader也不存在，向下传递到AppClassLoader，强制加载会报SecurityException。即便可以通过一些手段加载，由于TestString跟其他的java.lang下的类在同一个包里，也不能访问java.lang下其他包里的可见数据，因为TestString和java.lang下的类不是由同一个ClassLoader加载的，要取得java.lang包中的权限，TestString类必须和java.lang下的其他类是来自同一个运行时包（即：同一个ClassLoader，属于同一个包的多个类的集合）。
工作原理：

能不能自己写个类叫做java.lang.System或者java.lang.TestString?

通常不行
但是可以通过指定JVM的参数-Xbootstrappath来完全取代java核心类，需要重写所有java核心类，
可以通过写CustomClassLoader的方式实现，自定义一个ClassLoader，重写其中的loadClass方法（双亲委派机制在ClassLoader.loadClass方法中实现）
可以通过SPI机制：只针对接口有效

链接过程分为3个阶段：

验证：确保.class文件中的字节流包含的信息符合JVM的要求（例如hotspot jvm要求文件头以 CAFA BABE 开头），确保被加载类的正确性，不会危害虚拟机自身的安全；主要有：文件格式验证，元数据验证，字节码验证，符号引用验证。
准备：为类变量(static变量，不包含final static变量)分配内存并且设置零值（即改变量类型的默认值），注意：不是代码里面赋予的初始值，而是零值；final static修饰的变量在编译的时候就分配了，准备阶段会显式初始化；这里不会为类的实例变量初始化或者分配内存；类变量分配在方法区中，而实例变量是随着对象实例一起分配到堆内存中。
解析：将常量池内的符号引用转换为直接引用的过程。事实上解析操作往往会伴随着JVM在执行完初始化之后再执行；解析主要针对类或者接口、字段、类方法、接口方法、方法类型等，对应常量池中的CONSTANT_Class_info, CONSTANT_Field_info,CONSTANT_Methodref_info等。