JVM

内存模型
堆（线程共享）：存放对象实例，数组。
虚拟机栈（线程私有）：局部变量表，操作栈，动态连接，方法出口。
本地方法栈：虚拟机使用到的Native方法服务。
程序计数器：行号指示器，占用较小的内存空间（不会发生OutOfMemoryError），用于标记当前线程所执行的字节码位置。
元数据区（方法区/永久代）：类信息，常量，静态变量。

垃圾收集器
Serial，单线程收集器，采用一个CPU或一条线程去完成垃圾回收（复制算法），暂停其他所有的工作线程。
ParNew，Serial的多线程版本，第一次实现了让垃圾收集器线程和用户线程同时工作。目前只有它能与CMS收集器配合工作。一个CUP情况下效率不如Serial收集器。
ParallelScavenge，相对ParNew而言，拥有GC自适应的调节策略，即动态调整新生代Eden，Survivor，老年代比例以提供最合适的停顿时间或最大的吞吐量。
SerialOld，单线程和“标记-整理”算法。
ParallelOld，多线程和“标记-整理”算法。
CMS，一种以获取最短回收停顿时间为目标的收集器（并发低停顿收集器）。过程：初始标记（StopTheWorld） -> 并发标记（占用用户线程） -> 重新标记（StopTheWorld） -> 并发清除（占用用户线程）。CUP敏感，无法处理浮动垃圾，产生碎片空间。添加-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection参数可以在触发FullGC后会进行碎片整理。
G1，在有限的时间内可以获得最高的收集效率。将整个Java堆划分为多个大小固定的独立区域，并且跟踪这些区域的垃圾堆积程度在后台维护一个列表，每次根据允许的收集时间，优先回收垃圾最多的区域。

组合方式

对象是否存活

引用计数：对象之间的相互循环引用的问题无法解决。
根搜索：根对象包括虚拟机栈中引用的对象，方法区中的类静态属性引用的对象，方法区中常量引用的对象，本地方法栈中JNI（Native方法）引用的对象。

垃圾回收算法
标记清除：产生大量不连续的内存碎片，无法分配大空间。
复制：牺牲一半的内存空间。对象存活率高时效率会变低。
标记整理：对复制算法的改良，适用于老年代。
分代收集：商业基本都采用。

性能监控和故障处理
JDK命令行工具
Jps：显示指定系统内所有的虚拟机进程。
Jstat：用于收集虚拟机各方面的运行数据。
Jinfo：显示虚拟机配置信息。
Jmap：生成虚拟机的内存转储快照（headdump文件）。
Jhat：用于分析headdump文件，它会建立一个http/html服务器，让用户在浏览器上查看分析结果。
Jstack：显示虚拟机线程快照。

JDK可视化工具
JConsole：查看当前堆内存，线程，类，VM等相关信息。启动JConsole后将自动搜索出本机运行的所有虚拟机进程，允许远程功能来连接远程服务器进行监控，选中进程即可开始监控。
VisualVM：显示虚拟机进程及进程的配置和环境信息（jps,jinfo），监视应用程序的CUP、GC、堆、方法区及线程信息（jstat,jstack），dump及分析堆转储快照(jamp,jhat)，方法级的程序运行性能分析，找到被调用最多，运行时长的方法。离线程序快照（收集程序的运行时配置，线程dump，内存dump等信息建立一个快照，可以将快照发送开发者处进行Bug反馈）等。

类加载机制
载入：将字节码从不同的数据源（class文件、jar包）转化为二进制字节流加载到内存中，并生成一个该类的Class对象。
验证：校验二进制字节流是否符合JVM字节码规范和语法规范。
准备：为静态变量分配内存，并初始化为默认初始值，常量会初始化为期望值。
解析：符号引用转化为直接引用（即解析com.demo.A引用，找到类A实际物理地址）。
初始化：为静态变量赋期望值（即执行类构造器方法[静态块]）

类加载器
启动类加载器（Bootstrap ClassLoader），加载<JAVA_HOME>/lib/*.jar。
扩展类加载器（Extension ClassLoader），加载<JAVA_HOME>/lib/ext/*.jar。
应用类加载器（Application ClasLoader），加载用户类路径下所指定的类库。

双亲委派
一个类加载器收到了加载类的请求，会先把请求委托给上层加载器去完成，上层加载器又会委托上上层加载器，一直到最顶层的类加载器；如果上层加载器无法完成类的加载，当前类加载器才会尝试自己去加载这个类。保证同一个类最终会被特定的类加载器加载。