Java虚拟机在执行Java程序的过程中会把它所管理的内存划分为若干个不同的数据区域，本篇文章将会对这些数据区域进行简略的介绍。

JVM所管理的内存包括的数据区域如下图所示：

根据这张图我们来一个个介绍这些数据区域。

程序计数器

程序计数器（ProgramCounterRegister）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 。在虚拟机的概念模型里（仅是概念模型，各种虚拟机可能会通过一些更高效的方式去实现），字节码解释器工作时就是通过 改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令 ，分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能都需要依赖这个计数器来完成。

每条线程都需要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Native方法，这个计数器值则为空（Undefined）。

此内存区域是唯一一个在Java虚拟机规范中没有规定任何OOM情况的区域。虚拟机栈

Java虚拟机栈也是 线程私有的 ，生命周期与线程相同。

虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型：每个方法在执行时都会创建一个 栈帧 用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每个方法从调用直至执行完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机中入栈到出栈的过程。

常说的堆和栈中的栈其实指的是Java虚拟机栈或说是虚拟机栈中的 局部变量表部分 。局部变量表存放了编译期可知的基本数据类型、对象引用和returnAddress类型(指向了一条字节码指令的地址)。

Java虚拟机规范中，对这个区域规定了两种异常情况：

- 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；

- 如果虚拟机栈可以动态扩展，如果扩展时无法申请到足够的内存，就会抛出OutOfMemoryError异常；

本地方法栈

本地方法栈与虚拟机栈作用类似，区别是虚拟机栈为 虚拟机执行Java方法服务，本地方法栈为虚拟机使用到的Native方法服务。

与虚拟机栈一样，本地方法中也会抛出StackOverflowError和OOM异常

Java堆

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 。用来存放对象实例。

从内存回收角度看，由于现在收集齐基本都采用分代收集算法，所以Java堆还可以细分为： 新生代和老年代 。从内存分配角度看，线程共享的Java堆中额能划分出多个线程 私有的分配缓冲区（TLAB） 。

Java堆可以处于物理上不连续的内存空间中，只要逻辑上连续即可。实现时可固定大小也可扩展大小（-Xmx,-Xms）。如果队中没有内存完成实例分配，且堆也无法再扩展，会抛出OOM异常。

方法区

方法区与Java堆一样，是各个线程共享的内存区域。

用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即使编译器编译后的代码数据，别名Non-Heap。

当方法区无法满足内存分配需求时，抛出OOM异常。

运行时常量池

运行时常量池是方法区的一部分。用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用。

当常量池无法再请到内存时会抛出OOM异常。

直接内存

直接内存不是虚拟机运行时数据区的一部分，不是Java虚拟机规范中定义的内存区域。但这部分内存也被频繁使用，也可能导致OOM。本机直接内存的分配不会受到Java堆大小的限制，但还是会受到本机总内存大小以及处理器寻址空间的限制。

参考文档：

1. 《深入理解Java虚拟机》