- JRE(Java 運作時環境)僅包含運作 Java 程式的必需元件，包括 Java 虛拟機以及 Java 核心類庫等。
- JDK（Java 開發工具包）同樣包含了 JRE，并且還附帶了一系列開發、診斷工具。
為了能運作Java，目前的主流思路是設計一個面向 Java 語言特性的虛拟機，并通過編譯器将 Java 程式轉換成該虛拟機所能識别的指令序列，也稱 Java 位元組碼。之是以這麼取名，是因為 Java 位元組碼指令的操作碼（opcode）被固定為一個位元組。
Java 虛拟機可以由硬體實作 [1]，但更為常見的是在各個現有平台（如 Windows_x64、Linux_aarch64）上提供軟體實作。
C++的政策是直接編譯成目标架構的機器碼，Java的政策是編譯成一個虛拟架構的機器碼。
使用JVM的好處
一旦一個程式被轉換成 Java 位元組碼，那麼它便可以在不同平台上的虛拟機實作裡運作。即 “一次編寫，到處運作” 。
JVM帶來了一個托管環境（Managed Runtime）。這個托管環境提供了自動記憶體管理與垃圾回收，以及諸如數組越界、動态類型、安全權限等等的動态檢測,使我們免于書寫這些無關業務邏輯的代碼。
JVM運作Java位元組碼
虛拟機視角
執行 Java 代碼首先需要将它編譯而成的 class 檔案加載到 Java 虛拟機中。加載後的 Java 類會被存放于方法區（Method Area）中。實際運作時，虛拟機會執行方法區内的代碼。
Java 虛拟機在記憶體中劃分出堆和棧來存儲運作時資料。
Java 虛拟機會将棧細分為面向 Java 方法的 Java 方法棧，面向本地方法（用 C++ 寫的 native 方法）的本地方法棧，以及存放各個線程執行位置的 PC 寄存器。
在運作過程中，每當調用進入一個 Java 方法，Java 虛拟機會在目前線程的 Java 方法棧中生成一個棧幀，用以存放局部變量以及位元組碼的操作數。這個棧幀的大小是提前計算好的，而且 Java 虛拟機不要求棧幀在記憶體空間裡連續分布。
當退出目前執行的方法時，不管是正常傳回還是異常傳回，Java 虛拟機均會彈出目前線程的目前棧幀，并将之舍棄。
硬體視角
Java 位元組碼無法直接執行，是以，Java 虛拟機需要将位元組碼翻譯成機器碼。
在 HotSpot 裡面，翻譯過程有兩種形式：
- 第一種是解釋執行，即逐條将位元組碼翻譯成機器碼并執行；
- 第二種是即時編譯（Just-In-Time compilation，JIT），即将一個方法中包含的所有位元組碼編譯成機器碼後再執行。
前者的優勢在于無需等待編譯，而後者的優勢在于實際運作速度更快。
HotSpot 預設采用混合模式，綜合了解釋執行和即時編譯兩者的優點。它會先解釋執行位元組碼，而後将其中反複執行的熱點代碼，以方法為機關進行即時編譯。
HotSpot 内置了多個即時編譯器：C1、C2 和 Graal。Graal 是 Java 10 正式引入的實驗性即時編譯器。引入多個即時編譯器，是為了在編譯時間和生成代碼的執行效率之間進行取舍。
C1 又叫做 Client 編譯器，面向的是對啟動性能有要求的用戶端 GUI 程式，采用的優化手段相對簡單，是以編譯時間較短。
C2 又叫做 Server 編譯器，面向的是對峰值性能有要求的伺服器端程式，采用的優化手段相對複雜，是以編譯時間較長，但同時生成代碼的執行效率較高。
從 Java 7 開始，HotSpot 預設采用分層編譯的方式：熱點方法首先會被 C1 編譯，而後熱點方法中的熱點會進一步被 C2 編譯。
為了不幹擾應用的正常運作，HotSpot 的即時編譯是放在額外的編譯線程中進行的。HotSpot 會根據 CPU 的數量設定編譯線程的數目，并且按 1:2 的比例配置給 C1 及 C2 編譯器。
在計算資源充足的情況下，位元組碼的解釋執行和即時編譯可同時進行。編譯完成後的機器碼會在下次調用該方法時啟用，以替換原本的解釋執行。
參考資料
深入拆解Java虛拟機
asmtools.jar