在Java虛擬機規(guī)范中將Java運行時數(shù)據(jù)劃分為6種癣亚，分別為：
- PC寄存器（程序計數(shù)器）
- Java棧
- 堆
- 方法區(qū)
- 運行時常量池
- 本地方法棧
一踱稍、PC寄存器（程序計數(shù)器）
PC寄存器（Program Counter Register）嚴格來說是一個數(shù)據(jù)結構寂纪，它用于保存當前正常執(zhí)行的程序的內(nèi)存地址枣宫。
線程私有。
每個線程啟動的時候网杆，都會創(chuàng)建一個PC（Program Counter羹饰，程序計數(shù)器）寄存器。PC寄存器里保存有當前正在執(zhí)行的JVM指令的地址跛璧。
每個線程都需要一個獨立的程序計數(shù)器严里，各條線程之間計數(shù)器互不影響，獨立存儲追城，這類內(nèi)存區(qū)域為“線程私有”的內(nèi)存刹碾。
如果線程正在執(zhí)行的是一個Java方法，這個計數(shù)器記錄的時正在執(zhí)行的虛擬機字節(jié)碼指令的地址座柱；如果正在執(zhí)行的時Native方法迷帜，這個計數(shù)器值則為空。
此內(nèi)存區(qū)域是唯一一個在Java虛擬機規(guī)范中沒有規(guī)定任何OutOfMemoryError情況的區(qū)域色洞。
二戏锹、Java虛擬機棧
與程序計數(shù)器一樣，Java虛擬機棧也是線程私有的火诸，它的生命周期與線程相同锦针。
在這個Java棧中又會含有多個棧幀，這些棧幀是與每個方法關聯(lián)起來的置蜀，每運行一個方法就創(chuàng)建一個棧幀奈搜，每個棧幀存儲了方法的局部變量表、操作數(shù)棧盯荤、動態(tài)連接和方法返回地址等信息馋吗。每一個方法從調(diào)用直至執(zhí)行完成的過程，就對應著一個棧幀在虛擬機中入棧到出棧的過程秋秤。
在編譯程序代碼的時候宏粤，棧幀中需要多大的局部變量表，多深的操作數(shù)棧都已經(jīng)完全確定了灼卢，并且寫入到方法表的Code屬性之中绍哎，所以一個棧幀需要分配多少內(nèi)存，不會受程序運行期變量數(shù)據(jù)的影響鞋真，而僅僅取決于具體的虛擬機實現(xiàn)蛇摸。
在Java虛擬機規(guī)范中，對這個區(qū)域規(guī)定了兩種異常狀況：如果線程請求的棧深度大于虛擬機所允許的深度灿巧，將拋出StackOverflowError異常赶袄；如果虛擬機棧可以動態(tài)擴展（當前大部分的Java虛擬機都可以動態(tài)擴展抠藕，但Java虛擬機規(guī)范中也允許固定長度的虛擬機棧）饿肺，如果擴展時無法申請到足夠的內(nèi)存，就會拋出OutOfMemoryError異常盾似。
由于Java棧是與Java線程對應起來的敬辣，這個數(shù)據(jù)不是線程共享的，所以我們不用關心它的數(shù)據(jù)一致性問題零院，也不會存在同步鎖的問題溉跃。
三、堆
堆是存儲Java對象的地方告抄，它是JVM管理Java對象的核心存儲區(qū)域撰茎，在虛擬機啟動時創(chuàng)建。此內(nèi)存區(qū)域的唯一目的就是存放對象實例打洼，幾乎所有的對象實例都在這里分配內(nèi)存龄糊。
堆是被所有Java線程所共享的，所以對它的訪問需要注意同步問題募疮，方法和對應的屬性都需要保證一致性炫惩。
Java堆是垃圾收集器管理的主要區(qū)域。因此也叫“GC堆”阿浓。由于現(xiàn)在收集器基本都采用分代收集算法他嚷，所以Java堆中還可以細分為：新生代（Eden空間、From Survivor和To Survivor空間）和老年代芭毙。
Java堆可以處于物理上不連續(xù)的內(nèi)存空間中筋蓖，只要邏輯上是連續(xù)的即可，就像磁盤空間一樣稿蹲。
如果在堆中沒有內(nèi)存完成實例分配扭勉，并且堆也無法再擴展時，將會拋出OutOfMemoryError異常苛聘。
四涂炎、方法區(qū)
方法區(qū)與Java堆一樣，是各個線程共享的內(nèi)存區(qū)域设哗，它用于存儲已被虛擬機加載的類信息唱捣、常量、靜態(tài)變量网梢、及時編譯器編譯后的代碼等數(shù)據(jù)震缭。
方法區(qū)這個存儲區(qū)域也屬于后面介紹的Java堆中的一部分，也就是我們通常所說的Java堆中的永久區(qū)战虏。
方法區(qū)這個區(qū)域有點特殊拣宰，由于它不像其他Java堆一樣會頻繁地被GC回收器回收党涕，它存儲的信息相對比較穩(wěn)定，但是它仍然占用了Java堆的空間巡社，所以仍然會被JVM的GC回收器來管理膛堤。
Java虛擬機規(guī)范對方法區(qū)的限制非常寬松，除了和Java堆一樣不需要連續(xù)的內(nèi)存和可以選擇固定大小或者可擴展外晌该，還可以選擇不實現(xiàn)垃圾收集肥荔。
根據(jù)Java虛擬機規(guī)范的規(guī)定，當方法區(qū)無法滿足內(nèi)存分配需求時朝群，將拋出OutOfMemoryError異常燕耿。
五、運行時常量池
運行時常量池（Runtime Constant Pool）是方法區(qū)的一部分姜胖。Class文件中除了有類的版本誉帅、字段、方法谭期、接口等描述信息外堵第，還有一項信息是常量池，用于存放編譯器生成的各種字面量和符號引用隧出，這部分內(nèi)容將在類加載后進入方法區(qū)的運行時常量池中存放踏志。Java虛擬機規(guī)范沒有對這部分做任何細節(jié)的要求。
運行時常量池相對于Class文件常量池的一個重要特性是具備動態(tài)性胀瞪，Java語言并不要求常量一定只有編譯期才能產(chǎn)生针余，也就是并非預置入Class文件中常量池的內(nèi)容才能進入方法區(qū)運行時常量池，運行期間也可能將新的常量放入池中凄诞，比如說String的intern()方法圆雁。
既然運行時常量池是方法區(qū)的一部分，自然受到方法區(qū)內(nèi)存的限制帆谍，當常量池無法再申請到內(nèi)存時會拋出OutOfMemoryError異常伪朽。
六、本地方法棧
本地方法棧（Native Method Stack）與虛擬機棧所發(fā)揮的作用是非常相似的汛蝙，它們之間的區(qū)別是：虛擬機棧為虛擬機執(zhí)行Java方法（也就是字節(jié)碼）服務烈涮，而本地方法棧則為虛擬機使用到的Native方法服務。
與虛擬機棧一樣窖剑，本地方法棧區(qū)域也會拋出StackOverflowError和OutOfMemoryError異常坚洽。
本地方法棧是為JVM運行Native方法準備的空間，它和前面介紹的Java棧的作用是類似的西土，由于很多Native方法都是用C語言實現(xiàn)的讶舰，所以它通常又叫C棧，除了在我們的代碼中包含的常規(guī)的Native方法會使用這個存儲空間，在JVM利用JIT技術時會將一些Java方法重新編譯為Native Code代碼跳昼，這些編譯后的本地代碼通常也是利用這個棧來跟蹤方法的執(zhí)行狀態(tài)的般甲。
七、直接內(nèi)存
直接內(nèi)存（Direct Memory）并不是虛擬機運行時數(shù)據(jù)區(qū)的一部分庐舟，也不是Java虛擬機規(guī)范中定義的內(nèi)存區(qū)域欣除。但是這部分內(nèi)存也被頻繁地使用，而且會導致OutOfMemoryError異常挪略。
在NIO中，它可以使用Native函數(shù)庫直接分配堆外內(nèi)存滔岳，然后通過一個存儲在Java堆中的DirectByteBuffer對象作為這塊內(nèi)存的引用進行操作杠娱。這樣做顯著提高了性能，避免在Java堆和Native堆中來回復制數(shù)據(jù)谱煤。
雖然這部分空間不會受到Java堆大小的限制摊求，但是，因為是內(nèi)存空間刘离，所以會受到本機總內(nèi)存大小以及處理器尋址空間的限制室叉。
所以在配置虛擬機參數(shù)時，不能忽略直接內(nèi)存硫惕，避免使各個內(nèi)存區(qū)域總和大于物理內(nèi)存限制茧痕。不然會導致動態(tài)擴展時出現(xiàn)OutOfMemoryError異常。
