根據 JVM 規範，JVM 內存共分爲虛擬機棧、堆、方法區、程序計數器、本地方法棧五個部分。
1、虛擬機棧：
每個線程有一個私有的棧，隨着線程的創建而創建。棧裏面存着的是一種叫“棧幀”的東西，每個方法會創建一個棧幀，棧幀中存放了局部變量表（基本數據類型和對象引用）、操作數棧、方法出口等信息。棧的大小可以固定也可以動態擴展。當棧調用深度大於JVM所允許的範圍，會拋出StackOverflowError的錯誤，不過這個深度範圍不是一個恆定的值。
虛擬機棧除了上述錯誤外，還有另一種錯誤，那就是當申請不到空間時，會拋出 OutOfMemoryError。
2. 本地方法棧
與虛擬機棧類似，區別是虛擬機棧執行java方法，本地方法站執行native方法。在虛擬機規範中對本地方法棧中方法使用的語言、使用方法與數據結構沒有強制規定，因此虛擬機可以自由實現它。本地方法棧也可以拋出StackOverflowError和OutOfMemoryError。
3. PC 寄存器
也叫程序計數器。可以看成是當前線程所執行的字節碼的行號指示器。
在任何一個確定的時刻，一個處理器（對於多內核來說是一個內核）都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，每條線程都需要一個獨立的程序計數器，我們稱這類內存區域爲“線程私有”內存。
倘若當前線程執行的是 JAVA 的方法，則該寄存器中保存當前執行指令的地址；倘若執行的是native 方法，則PC寄存器中爲空。
4. 堆內存
是 JVM 所有線程共享的部分，在虛擬機啓動的時候就已經創建。所有的對象和數組都在堆上進行分配。這部分空間可通過 GC 進行回收。當申請不到空間時會拋出 OutOfMemoryError。
5. 方法區
也是所有線程共享。主要用於存儲類的信息、常量池、靜態變量、及時編譯器編譯後的代碼等數據。方法區邏輯上屬於堆的一部分，但是爲了與堆進行區分，通常又叫“非堆”。 關於方法區內存溢出的問題會在下文中詳細探討。
6 PermGen（永久代）
絕大部分 Java 程序員應該都見過 "java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space "這個異常。這裏的 “PermGen space”其實指的就是方法區。不過方法區和“PermGen space”又有着本質的區別。前者是 JVM 的規範，而後者則是 JVM 規範的一種實現，並且只有 HotSpot 纔有 “PermGen space”，而對於其他類型的虛擬機，如 JRockit（Oracle）、J9（IBM） 並沒有“PermGen space”。由於方法區主要存儲類的相關信息，所以對於動態生成類的情況比較容易出現永久代的內存溢出。最典型的場景就是，在 jsp 頁面比較多的情況，容易出現永久代內存溢出。
7. Metaspace（元空間）
其實，移除永久代的工作從JDK1.7就開始了。JDK1.7中，存儲在永久代的部分數據就已經轉移到了Java Heap或者是 Native Heap。但永久代仍存在於JDK1.7中，並沒完全移除，譬如符號引用(Symbols)轉移到了native heap；字面量(interned strings)轉移到了java heap；類的靜態變量(class statics)轉移到了java heap。
元空間的本質和永久代類似，都是對JVM規範中方法區的實現。不過元空間與永久代之間最大的區別在於：元空間並不在虛擬機中，而是使用本地內存。因此，默認情況下，元空間的大小僅受本地內存限制，但可以通過以下參數來指定元空間的大小：
-XX:MetaspaceSize，初始空間大小，達到該值就會觸發垃圾收集進行類型卸載，同時GC會對該值進行調整：如果釋放了大量的空間，就適當降低該值；如果釋放了很少的空間，那麼在不超過MaxMetaspaceSize時，適當提高該值。
-XX:MaxMetaspaceSize，最大空間，默認是沒有限制的。
除了上面兩個指定大小的選項以外，還有兩個與 GC 相關的屬性：
-XX:MinMetaspaceFreeRatio，在GC之後，最小的Metaspace剩餘空間容量的百分比，減少爲分配空間所導致的垃圾收集
-XX:MaxMetaspaceFreeRatio，在GC之後，最大的Metaspace剩餘空間容量的百分比，減少爲釋放空間所導致的垃圾收集
8. 爲什麼從永久代切換到元空間？
1）字符串存在永久代中，容易出現性能問題和內存溢出。
2）類及方法的信息等比較難確定其大小，因此對於永久代的大小指定比較困難，太小容易出現永久代溢出，太大則容易導致老年代溢出。
3）永久代會爲 GC 帶來不必要的複雜度，並且回收效率偏低。
9.jvm調優
這張圖能很清晰的說明JVM內存結構的佈局和相應的控制參數