1.程序計數器
程序計數器(program counter register)是一塊比較小的內存空間，它可以看做是當前線程所執行的字節碼的行號指示器。在虛擬機的概念模型裏面，字節碼解釋器工作時候就是通過改變機器數起的值來選擇下一條需要執行的字節碼執行，分支、循環、跳轉、異常處理等基礎功能都需要依賴計數器完成。
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，一個處理都只會執行一條線程中的指令。因此，爲了線程切換後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，各條線程之間計數器互不影響，獨立存儲，我們叫這類內存區域爲"線程私有"
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，如果執行的是Native方法，這個計數器則爲空。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。
2.JAVA虛擬機棧
與程序計數器一樣,Java虛擬機棧(java virtual machine stacks)也是線程私有的，它的生命週期和線程相同。虛擬機棧描述的是Java方法執行的內存模型，每個方法在執行的同時都會創建一個棧楨（stack frame） 用於存儲局部變量表、操作數棧、動態鏈接、方法出口等信息。每一個方法從調用直至執行完成的過程，就對應着一個棧楨在虛擬機棧中入棧到出棧的過程。
在Java虛擬機規範中，對這個區域規定了兩種異常情況：如果線程請求的棧深度大於虛擬機鎖允許的深度，將拋出StackOverflowError異常，如果虛擬機棧可以動態擴展(),如果擴展時無法申請到足夠的內存，就睡拋出OutOfMemeoryError異常，也就是OOM異常.
3.本地方法棧
本地方法棧(native method stack)與虛擬機棧所發揮的所用非常相似，他們之間的區域不過就是虛擬機棧爲虛擬機執行Java方法(也就是字節碼)服務，而本地方法棧則爲虛擬機用的Native方法服務。在虛擬機規範中對本地方法棧中方法使用的語言、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。甚至有的虛擬機（Sun HotSpot虛擬機）直接合二爲一。與虛擬機棧一樣，本地方法棧預期也會拋出StackOverflowError和OutOfMemoryError異常。
4.JAVA堆
對於大多數應用來說，Java堆(Java Heap)是Java虛擬機所管理的內存中最大的一塊。Java堆是被所有線程共享的一塊內存區域，在虛擬機啓動時創建。此內存區域的唯一目的就是存放對象實例。幾乎所有的對象實例都在這裏分配內存。這一點在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不是那麼絕對了。
Java堆是垃圾收集器管理的主要區域，因此很多時候也被稱作爲"GC堆"（Garbage Collected Heap）.從內存回收的角度來看，由於收集器基本都採用分代收集算法，所以Java堆還可以細分爲：新生代和老年代。在細緻一點的有Eden空間、From Survivor空間、To Survior空間等。從內存分配的角度來看，線程共享的Java堆中可能劃分多個線程私有的分配緩衝區(Thread Local Allocation Buffer:TLAB)。無論如何劃分，都與存放內容無關，無論哪個區域，存儲的都是對象實例，進一步劃分的目的是爲了更好的回收內存或者更快的分配內存。
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，就像我們的磁盤一樣。在實現時，既可以實現固定大小的，也可以擴展的，不過當前的虛擬機都是按照可以擴展的來實現（通過-Xmx和-Xms控制），如果堆中沒有分配內存完成實例分配，並且堆也無法在擴展的時候，將會拋出OutOfMememoryError異常。
5.方法區
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，但是它卻又一個別名叫做non-heap（非堆），目的應該是與Java堆區分開來。
習慣在HotSpot虛擬機上開發、部署的開發者來說，很多都願意把方法區成爲"永久帶"(permanet generation)，本質上兩者並不等價，僅僅是因爲HotSpot虛擬機的設計團隊把GC分代收集擴展至方法區，或者說使用永久代實現方法區而已，這樣的HotSpot的垃圾收集器可以像管理Java堆一樣管理這部分內存，能夠省去專門爲方法區編寫內存管理代碼的工作。對於其他虛擬機來說是不存在永久代的概念。原則上，如何實現方法區屬於虛擬機實現細節，不受虛擬機規範約束，但是用永久代實現方法區，現在看來不是一個好主意，因爲這樣容易遇到內存溢出問題(永久代有-XX:MaxPerSize的上限,J9和JRockit只要沒有接觸到進程可用內存的上線,列入32位系統的4GB,就不會出現問題)，而且有極少數方法(列入String.intern())會因爲這個原因導致不同虛擬機下有不同的表現。因此，低於HotSpot虛擬機，根據官方發佈的路線圖信息，現在也有放棄永久代並逐步採用Native Memory來實現方法區的規劃，在目前已經發布的JDK1.7的HotSpot中，已經把原來放在永久代的字符串常量池移出。
Java虛擬機規範對方法區的限制非常寬鬆，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比較少出現的，但並非數據進入的方法區就如永久代名字一樣"永久"存在了。這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，一般來說，這個區域的回收"成績"比較難以令人滿意，尤其是類型的卸載，條件相當苛刻，但是這部分區域的回收趨勢是必要的。
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OutOfMemeoryError異常。
6.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、接口等描述信息外，還有信息常量池，用於存放編譯期生成的各種字面量和符號引用，這部分內容在類加載後進入方法區的運行時常量池中存放。
Java虛擬機對class文件每一部分(包括常量池)的格式都有嚴格規定，每一個字節用於存儲哪種數據都必須符合規範上的要求才會被虛擬機認可、裝載和執行，但對於運行時常亮吃，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語言並不需要常量一定只有編譯器才能產生，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的比較多的就是String類的intern()方法。
既然運行時常量池也是方法區的一部分，自然受到方法區內存的限制，當常量池無法在申請到內存時會拋出OutOfMemeoryError異常。
7.直接內存
直接內存(direct memeory)並不是虛擬機運行時數據區的一部分，也不是Java虛擬機規範中定義的內存區域。但是這部分也被頻繁地使用，而且也可能導致OutOfMemeoryError異常出現。
以上內存來自深入理解Java虛擬機一書的知識點。
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