JMM
內存模型可以理解爲在特定的操作協議下，對特定的內存或者高速緩存進行讀寫訪問的過程抽象，不同架構下的物理機擁有不一樣的內存模型，Java虛擬機也有自己的內存模型，即Java內存模型（Java Memory Model, JMM）。
上圖
網上找的圖，大佬勿怪！
各區域作用
直接內存
直接內存不屬於java虛擬機規範中規定的運行時數據區的一部分，通過某種方法可以直接分配java堆外內存供java對象引用，從而避免了從堆外內存到堆內內存的複製。如：NIO。
方法區
- 各個線程共享區域
- 用於存放已經被虛擬機加載的類信息、常量、靜態變量、即時編譯器編譯後的代碼等數據
- 可以選擇不垃圾回收
- 內存回收的主要目標是針對常量池的回收和對類型的卸載
方法區（Method Area）與Java 堆一樣，是各個線程共享的內存區域，它用於存儲已被虛擬機加載的類信息、常量、靜態變量、即時編譯器編譯後的代碼等數據。雖然Java 虛擬機規範把方法區描述爲堆的一個邏輯部分，但是它卻有一個別名叫做Non-Heap（非堆），目的應該是與Java 堆區分開來。
對於習慣在HotSpot 虛擬機上開發和部署程序的開發者來說，很多人願意把方法區稱爲“永久代”（Permanent Generation），本質上兩者並不等價，僅僅是因爲HotSpot 虛擬機的設計團隊選擇把GC 分代收集擴展至方法區，或者說使用永久代來實現方法區而已。對於其他虛擬機（如BEA JRockit、IBM J9 等）來說是不存在永久代的概念的。即使是HotSpot 虛擬機本身，根據官方發佈的路線圖信息，現在也有放棄永久代並“搬家”至Native Memory 來實現方法區的規劃了。【HotSpot目前已將永久代廢除了，變成元空間】
Java 虛擬機規範對這個區域的限制非常寬鬆，除了和Java 堆一樣不需要連續的內存和可以選擇固定大小或者可擴展外，還可以選擇不實現垃圾收集。相對而言，垃圾收集行爲在這個區域是比較少出現的，但並非數據進入了方法區就如永久代的名字一樣“永久”存在了。這個區域的內存回收目標主要是針對常量池的回收和對類型的卸載.根據Java 虛擬機規範的規定，當方法區無法滿足內存分配需求時，將拋出OutOfMemoryError 異常。
運行時常量池
運行時常量池（Runtime Constant Pool）是方法區的一部分。Class 文件中除了有類的版本、字段、方法、接口等描述等信息外，還有一項信息是常量池（Constant PoolTable），用於存放編譯期生成的各種字面量和符號引用，這部分內容將在類加載後存放到方法區的運行時常量池中。
Java 虛擬機對Class 文件的每一部分（自然也包括常量池）的格式都有嚴格的規定，每一個字節用於存儲哪種數據都必須符合規範上的要求，這樣纔會被虛擬機認可、裝載和執行。但對於運行時常量池，Java 虛擬機規範沒有做任何細節的要求，不同的提供商實現的虛擬機可以按照自己的需要來實現這個內存區域。不過，一般來說，除了保存Class 文件中描述的符號引用外，還會把翻譯出來的直接引用也存儲在運行時常量池中。
運行時常量池相對於Class 文件常量池的另外一個重要特徵是具備動態性，Java 語言並不要求常量一定只能在編譯期產生，也就是並非預置入Class 文件中常量池的內容才能進入方法區運行時常量池，運行期間也可能將新的常量放入池中，這種特性被開發人員利用得比較多的便是String 類的intern() 方法。
既然運行時常量池是方法區的一部分，自然會受到方法區內存的限制，當常量池無法再申請到內存時會拋出OutOfMemoryError 異常
堆
java堆是java虛擬機管理的內存中最大的一塊，幾乎所有的java類實例都存儲在此內存區域。
1. Java堆被所有線程共享
2. 在虛擬機啓動時創建
3. 此區域的唯一目的在於創建對象實例
4. 如果堆中沒有更多的內存完成新的實例的創建並且不能再擴展堆的大小時，拋出OOME異常。
Java 虛擬機規範中的描述是：所有的對象實例以及數組都要在堆上分配，但是隨着JIT 編譯器的發展與逃逸分析技術的逐漸成熟，棧上分配、標量替換優化技術將會導致一些微妙的變化發生，所有的對象都分配在堆上也漸漸變得不是那麼“絕對”了。
從內存回收的角度看，由於現在收集器基本都是採用的分代收集算法，所以ava 堆中還可以細分爲：新生代和老年代；再細緻一點的有Eden 空間、From Survivor 空間、To Survivor 空間等。
從內存分配的角度看，線程共享的Java 堆中可能劃分出多個線程私有的分配緩衝區（Thread LocalAllocation Buffer，TLAB）。
不過，無論如何劃分，都與存放內容無關，無論哪個區域，存儲的都仍然是對象實例，進一步劃分的目的是爲了更好地回收內存，或者更快地分配內存。
根據Java 虛擬機規範的規定，Java 堆可以處於物理上不連續的內存空間中，只要邏輯上是連續的即可，就像我們的磁盤空間一樣。在實現時，既可以實現成固定大小的，也可以是可擴展的，不過當前主流的虛擬機都是按照可擴展來實現的（通過-Xmx和-Xms 控制）。如果在堆中沒有內存完成實例分配，並且堆也無法再擴展時，將會拋出OutOfMemoryError 異常。
程序計數器
程序計數器用來保存要執行的下一條字節碼的行號，程序的分支、循環、跳轉、異常處理等都依賴這個計數器完成。程序計數器是線程私有的，每個線程維護自己的程序計數器。程序計數器是唯一一個在JVM中沒有規定任何OOME情況的區域。
由於Java 虛擬機的多線程是通過線程輪流切換並分配處理器執行時間的方式來實現的，在任何一個確定的時刻，一個處理器（對於多核處理器來說是一個內核）只會執行一條線程中的指令。因此，爲了線程切換後能恢復到正確的執行位置，每條線程都需要有一個獨立的程序計數器，各條線程之間的計數器互不影響，獨立存儲，我們稱這類內存區域爲“線程私有”的內存。
如果線程正在執行的是一個Java 方法，這個計數器記錄的是正在執行的虛擬機字節碼指令的地址；如果正在執行的是Natvie 方法，這個計數器值則爲空（Undefined）。此內存區域是唯一一個在Java 虛擬機規範中沒有規定任何OutOfMemoryError 情況的區域。
虛擬機棧
線程私有的，每個線程都有一個自己的棧，用於存儲局部變量表，就是操作系統中的棧概念。當線程請求的棧深度大於虛擬機規定的最大深度時拋出 StackOverflowError異常,當沒有更多地內存空間來創建新的棧時，拋出OutOfMemoryError異常.
虛擬機棧描述的是Java 方法執行的內存模型：每個方法被執行的時候都會同時創建一個棧幀（Stack Frame ）用於存儲局部變量表、操作棧、動態鏈接、方法出口等信息。每一個方法被調用直至執行完成的過程，就對應着一個棧幀在虛擬機棧中從入棧到出棧的過程。
局部變量表存放了編譯期可知的各種基本數據類型（boolean、byte、char、short、int、float、long、double）、對象引用（reference 類型，它不等同於對象本身，根據不同的虛擬機實現，它可能是一個指向對象起始地址的引用指針，也可能指向一個代表對象的句柄或者其他與此對象相關的位置）和returnAddress 類型（指向了一條字節碼指令的地址）。其中64 位長度的long 和double 類型的數據會佔用2 個局部變量空間（Slot），其餘的數據類型只佔用1 個。
局部變量表所需的內存空間在編譯期間完成分配，當進入一個方法時，這個方法需要在幀中分配多大的局部變量空間是完全確定的，在方法運行期間不會改變局部變量表的大小。
在Java 虛擬機規範中，對這個區域規定了兩種異常狀況：如果線程請求的棧深度大於虛擬機所允許的深度，將拋出StackOverflowError 異常；如果虛擬機棧可以動態擴展（當前大部分的Java 虛擬機都可動態擴展，只不過Java 虛擬機規範中也允許固定長度的虛擬機棧），當擴展時無法申請到足夠的內存時會拋出OutOfMemoryError 異常。
本地方法棧
與虛擬機棧類似，區別在於本地方法棧爲虛擬機用到的Native方法服務。在HotSpot虛擬機中，虛擬機棧和本地方法棧被合二爲一。
本地方法棧（Native Method Stacks）與虛擬機棧所發揮的作用是非常相似的，其區別不過是虛擬機棧爲虛擬機執行Java 方法（也就是字節碼）服務，而本地方法棧則是爲虛擬機使用到的Native 方法服務。虛擬機規範中對本地方法棧中的方法使用的語言、使用方式與數據結構並沒有強制規定，因此具體的虛擬機可以自由實現它。甚至有的虛擬機（譬如Sun HotSpot 虛擬機）直接就把本地方法棧和虛擬機棧合二爲一。
與虛擬機棧一樣，本地方法棧區域也會拋出StackOverflowError 和OutOfMemoryError異常。
實例分析
這句話內部發生了什麼？
Object obj = new Object();
假設這句代碼出現在方法體中。
那“Object obj”這部分的語義將會反映到 Java 棧的本地變量表中，作爲一個reference 類型數據出現。
而“new Object()”這部分的語義將會反映到 Java 堆中，形成一塊存儲了 Object類型所有實例數據值（Instance Data，對象中各個實例字段的數據）的結構化內存，根據具體類型以及虛擬機實現的對象內存佈局（Object Memory Layout）的不同，這塊內存的長度是不固定的。
另外，在 Java 堆中還必須包含能查找到此對象類型數據（如對象類型、父類、實現的接口、方法等）的地址信息，這些類型數據則存儲在方法區中。
當某個線程執行包含該語句的方法時，會使用程序計數器來記錄程序執行的位置。
【由於 reference 類型在 Java 虛擬機規範裏面只規定了一個指向對象的引用，並沒有定義這個引用應該通到 過哪種方式去定位，以及訪問到 Java 堆中的對象的具體位置，因此不同虛擬機實現的對象訪問方式會有所不同，主流的訪問方式有兩種： 使用句柄和直接指針，後面有時間會講一下這個概念。】