Java技术体系
按功能划分
Java程序设计语言
各种硬件平台上的Java虚拟机实现
Class文件格式
Java类库API
来自商业机构和开源社区的第三方Java类库
JDK java Development Kit （Java开发最小运行单位Java程序设计语言、Java虚拟机、Java类库）
JRE Java runtime environment （Java运行环境Java类库API中的Java SE API子集和Java虚拟机）
按服务对象划分
Java Card：支持Java小程序（Applets）运行在小内存设备（如智能卡）上的平台。
Java ME（Micro Edition）：支持Java程序运行在移动终端（手机、PDA）上的平台，对Java API有所精简，并加入了移动终端的针对性支持。
Java SE（Standard Edition）：支持面向桌面级应用（如Windows下的应用程序）的Java平台，提供了完整的Java核心API。
Java EE（Enterprise Edition）：支持使用多层架构的企业应用（如ERP、MIS、CRM应用）的Java平台，除了提供Java SE API外，还对其做了大量有针对性的扩充，并提供了相关的部署支持。
Java虚拟机
HotSpot虚拟机(官方JDK均采用HotSpot VM)，BEA JRockit（被Oracle 收购后不再开发）和IBM J9虚拟机；
特定设备，Zing虚拟机是一个从HotSpot某旧版代码分支基础上独立出来重新开发的高性能Java虚拟机；
Apache Harmony ，没有真正地被大规模商业运用过，但是它的许多代码（主要是Java类库部分的代码）被吸纳进IBM的JDK 7实现以及Google Android SDK之中，尤其是对Android的发展起了很大推动作用；
Google AndroidDalvik VM，Android 4.4时代，支持提前编译（Ahead Of Time，AOT）的ART虚拟机迅速崛起，Android 5.0里ART就全面代替了Dalvik虚拟机；
Graal VM被官方称为“Universal VM”和“Polyglot VM”，这是一个在HotSpot虚拟机基础上增强而成的跨语言全栈虚拟机，可以作为“任何语言”的运行平台使用，这里“任何语言”包括了Java、Scala、Groovy、Kotlin等基于Java虚拟机之上的语言，还包括了C、C++、Rust等基于LLVM的语言，同时支持其他像JavaScript、Ruby、Python和R语言等。Graal VM可以无额外开销地混合使用这些编程语言，支持不同语言中混用对方的接口和对象，也能够支持这些语言使用已经编写好的本地库文件；
Substrate VM,是一个构建在Graal Compiler上的，支持ahead-of-time (AOT) compilation的编译及运行框架。
Java虚拟机内存区域
线程私有数据区：虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器；
线程共享数据区：方法区，堆。
程序计数器
程序计数器（Program Counter Register）是一块较小的内存空间，它可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器。
由于Java虚拟机的多线程是通过线程轮流切换、分配处理器执行时间的方式来实现的，在任何一个确定的时刻，一个处理器（对于多核处理器来说是一个内核）都只会执行一条线程中的指令。因此，为了线程切换后能恢复到正确的执行位置，每条线程都需要有一个独立的程序计数器，各条线程之间计数器互不影响，独立存储，我们称这类内存区域为“线程私有”的内存。
如果线程正在执行的是一个Java方法，这个计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址；如果正在执行的是本地（Native）方法，这个计数器值则应为空（Undefined）。此内存区域是唯一在《Java虚拟机规范》中没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域。
Java虚拟机栈
与程序计数器一样，Java虚拟机栈（Java Virtual Machine Stack）也是线程私有的，它的生命周期与线程相同。
虚拟机栈描述的是Java方法执行的线程内存模型：每个方法被执行的时候，Java虚拟机都会同步创建一个栈帧（Stack Frame）用于存储局部变量表、操作数栈、动态连接、方法出口等信息。每一个方法被调用直至执行完毕的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程。
如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度，将抛出StackOverflowError异常；如果Java虚拟机栈容量可以动态扩展，当栈扩展时无法申请到足够的内存会抛出OutOfMemoryError异常。
本地方法栈
本地方法栈（Native Method Stacks）与虚拟机栈所发挥的作用是非常相似的，其区别只是虚拟机栈为虚拟机执行Java方法（也就是字节码）服务，而本地方法栈则是为虚拟机使用到的本地（Native）方法服务。
HotSpot是将虚拟机栈和本地方法栈合并在一起。
Java堆
对于Java应用程序来说，Java堆（Java Heap）是虚拟机所管理的内存中最大的一块。Java堆是被所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例，Java世界里“几乎”所有的对象实例都在这里分配内存。
Java堆是垃圾收集器管理的内存区域，因此一些资料中它也被称作“GC堆”（Garbage Collected Heap，幸好国内没翻译成“垃圾堆”）。
方法区
方法区（Method Area ） 与堆一样，是各个线程共享的内存区域，它用于存储已被虚拟机加载的类型信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码缓存等数据。
永久代是虚拟机实现方法区内存管理的一种方式，JDK8 放弃了永久代概念，采用JRockit、J9一样在本地内存中实现的元空间（Meta-space）代替。
运行时常量池
运行时常量池Runtime Constant Pool，方法区中一部分。
Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息外，还有一项信息是常量池表（Constant Pool Table），用于存放编译期生成的各种字面量与符号引用，这部分内容将在类加载后存放到方法区的运行时常量池中。
直接内存
直接内存（Direct Memory）并不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是《Java虚拟机规范》中定义的内存区域。
NIO（New input/output）是JDK1.4中新加入的类，引入了一种基于通道（channel）和缓冲区（buffer）的I/O方式，它可以使用Native函数库直接分配堆外内存，然后通过堆上的DirectByteBuffer对象对这块内存进行引用和操作。
直接内存的大小并不受到java堆大小的限制，甚至不受到JVM进程内存大小的限制。它只受限于本机总内存大小以及处理器寻址空间的限制。
总结
本文主要讲解了关于JVM虚拟机内存的各个数据区域，如下：
接下来会进一步阅读《深入理解Java虚拟机》,并进行更多内容的记录、讲解。
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