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根据计算机的工作原理，计算机只能识别由0或1组成的代码（简称机器码）。机器码非常不利于人类编程，所以人类就发明了汇编语言。汇编语言提供了一系列的助记符以方便编程，然而汇编语言本质上仍然是面向计算机的，汇编语言的编程仍然不符合程序员的工作习惯。所以人类又发明了高级语言，高级语言接近人类的语言，便于人类编程。然而计算机并不认识高级语言，所以高级语言需要转化成目标机器码才能在计算机上执行，转化过程通常需要解释器或者编译器来完成。解释器对高级语言进行解释并在计算机上执行；编译器首先对高级语言进行编译，然后通过链接器对编译后的代码进行链接后再执行。通常来说，解释执行实现简单但执行效率低，编译执行的效率高但实现复杂。
大多数高级语言的执行过程非常类似，例如流行的高级语言C/C++是编译执行，其执行过程非常清晰，涉及编译、加载、链接和执行。而Java语言的执行既涉及解释执行也涉及编译执行，解释执行和编译执行都是通过JVM（Java Virtual Machine，Java虚拟机）进行的。Java语言由JVM负责解释/编译执行，并由JVM内部实现加载、链接、编译和执行，所以理解C/C++的执行过程非常有助于理解Java的执行过程。实际上，JVM在实现Java的执行过程中也借鉴了C++语言编译执行的一些实现。
JVM不仅提供了代码的执行，还提供了Java语言运行时内存的管理，因为内存中垃圾对象具有自动释放功能，大大减轻了程序员管理内存的压力，避免了内存泄露、内存越界访问等常见问题，使得Java语言成为最流行的编程语言之一。
第一部分主要介绍一些基础知识，分为两章：
第1章介绍Java代码是如何执行的。在程序的执行过程中，首先通过C语言的执行过程介绍编译器和操作系统如何协调执行代码，随后介绍编译器如何支持C++面向对象的功能以及C++是如何执行的，最后介绍JVM是如何执行Java代码的。本章偏重于介绍计算机的基础知识，如果读者有相关背景，可以跳过本章。
第2章介绍JVM中垃圾回收涉及的基础知识，主要介绍垃圾回收的基本算法，以及实现垃圾回收需要用到的相关知识。