Java虛擬機(jī)內(nèi)存尝江，是指JVM的運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)域涉波，主要分為：方法區(qū)、堆炭序、虛擬機(jī)棧啤覆、本地方法棧、程序計(jì)數(shù)器惭聂。其中方法區(qū)和堆為索引線程的共享數(shù)據(jù)區(qū)窗声，而虛擬機(jī)棧、本地方法棧彼妻、程序計(jì)數(shù)器為線程隔離的數(shù)據(jù)區(qū)嫌佑。
程序計(jì)數(shù)器
每個(gè)線程都有一個(gè)獨(dú)立的計(jì)數(shù)器用來(lái)記錄程序當(dāng)前執(zhí)行的指令豆茫，可以看成是當(dāng)前線程所執(zhí)行的字節(jié)碼的行號(hào)指示器。如果線程正在執(zhí)行Java方法屋摇，計(jì)數(shù)器記錄的是正在執(zhí)行的虛擬機(jī)字節(jié)碼指令的地址揩魂；如果執(zhí)行的是Native方法，計(jì)數(shù)器記錄值為空(Undefined)炮温。程序計(jì)數(shù)器占用的內(nèi)存空間非常小火脉，是線程的私有區(qū)域，此內(nèi)存區(qū)域是唯一一個(gè)在Java虛擬機(jī)規(guī)范中沒(méi)有規(guī)定任何OutOfMemoryError情況的區(qū)域柒啤。
虛擬機(jī)棧
虛擬機(jī)棧也是線程私有的倦挂，它的生命周期與線程相同。虛擬機(jī)棧是一個(gè)后進(jìn)先出的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)担巩，里面存放的是棧幀方援，每個(gè)Java方法的調(diào)用對(duì)應(yīng)一個(gè)棧幀在虛擬機(jī)棧中的入棧和出棧。當(dāng)線程執(zhí)行一個(gè)Java方法執(zhí)行時(shí)涛癌，就會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的棧幀并壓入到該線程的虛擬機(jī)棧的棧頂犯戏，Java方法執(zhí)行結(jié)束后棧頂?shù)脑摋蜁?huì)彈出棧并銷(xiāo)毀。
棧幀里面存放的是Java方法執(zhí)行的一些數(shù)據(jù)拳话，包括局部變量表先匪、操作數(shù)棧、動(dòng)態(tài)連接弃衍、方法出口等呀非。
局部變量表
局部變量表是一組變量值存儲(chǔ)空間，用于存放方法參數(shù)和方法內(nèi)部定義的局部變量镜盯。
局部變量表的容量以變量槽（Slot）為最小單位岸裙，32位虛擬機(jī)中一個(gè)Slot可以存放一個(gè)32位以內(nèi)的數(shù)據(jù)類型（boolean、byte形耗、char哥桥、short、int激涤、float、reference和returnAddress八種）判呕。reference類型虛擬機(jī)規(guī)范沒(méi)有明確說(shuō)明它的長(zhǎng)度倦踢，但一般來(lái)說(shuō)，虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)至少都應(yīng)當(dāng)能從此引用中直接或者間接地查找到對(duì)象在Java堆中的起始地址索引和方法區(qū)中的對(duì)象類型數(shù)據(jù)侠草。returnAddress類型是為字節(jié)碼指令jsr辱挥、jsr_w和ret服務(wù)的，它指向了一條字節(jié)碼指令的地址边涕。
Java虛擬機(jī)是使用局部變量表完成參數(shù)值到Java方法參數(shù)變量列表的傳遞過(guò)程的晤碘，如果是實(shí)例方法（非static）褂微，那么局部變量表的第0位索引的Slot默認(rèn)是用于傳遞方法所屬對(duì)象實(shí)例的引用，在方法中通過(guò)this訪問(wèn)园爷。
Slot是可以重用的宠蚂，下一次分配Slot的時(shí)候，將會(huì)覆蓋原來(lái)的數(shù)據(jù)童社。Slot對(duì)對(duì)象的引用會(huì)影響GC（要是被引用求厕，將不會(huì)被回收）。
操作數(shù)棧
操作數(shù)棧也常被稱為操作棧扰楼，同樣是一個(gè)后進(jìn)先出的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)呀癣。當(dāng)一個(gè)方法剛剛開(kāi)始執(zhí)行的時(shí)候，這個(gè)方法的操作數(shù)棧是空的弦赖，在方法的執(zhí)行過(guò)程中项栏，會(huì)有各種字節(jié)碼指令向操作數(shù)棧中寫(xiě)入和提取內(nèi)容，也就是入棧出棧操作蹬竖。在做算術(shù)運(yùn)算的時(shí)候是通過(guò)操作數(shù)棧來(lái)進(jìn)行的沼沈，在調(diào)用其他方法的時(shí)候是通過(guò)操作數(shù)棧來(lái)進(jìn)行參數(shù)傳遞的。JVM將操作數(shù)棧作為工作區(qū)案腺。JVM沒(méi)有寄存器庆冕，所有的參數(shù)傳遞和返回值都是基于操作數(shù)棧來(lái)完成的。
比如劈榨，執(zhí)行引擎執(zhí)行c = a + b時(shí)访递，會(huì)先被操作的參數(shù)a和b壓入操作數(shù)棧，然后操作指令將他們彈出棧同辣，并執(zhí)行操作拷姿，將結(jié)果再壓入棧。
Java虛擬機(jī)的解釋執(zhí)行引擎稱為“基于棧的執(zhí)行引擎”旱函，其中所指的“椣斐玻”就是操作數(shù)棧。
動(dòng)態(tài)連接
每個(gè)棧幀都包含一個(gè)指向運(yùn)行時(shí)常量池中該棧幀所屬方法的引用棒妨，持有這個(gè)引用是為了支持方法調(diào)用過(guò)程中的動(dòng)態(tài)連接踪古。Class文件的常量池有存有大量的符號(hào)引用，字節(jié)碼中的方法調(diào)用指令就以常量池中指向方法的符號(hào)引用為參數(shù)券腔。這些符號(hào)引用一部分會(huì)在類加載階段或第一次使用的時(shí)候轉(zhuǎn)化為直接引用伏穆，這種轉(zhuǎn)化稱為靜態(tài)解析。另外一部分將在每一次的運(yùn)行期間轉(zhuǎn)化為直接引用纷纫，這部分稱為動(dòng)態(tài)連接枕扫。
方法出口(返回地址)
當(dāng)一個(gè)方法被執(zhí)行后，有兩種方式退出這個(gè)方法辱魁。第一種方式是執(zhí)行引擎遇到任意一個(gè)方法返回的字節(jié)碼指令烟瞧，這時(shí)候可能會(huì)有返回值傳遞給上層的方法調(diào)用者（調(diào)用當(dāng)前方法的方法稱為調(diào)用者）诗鸭，是否有返回值和返回值的類型將根據(jù)遇到何種方法返回指令來(lái)決定，這種退出方法的方式稱為正常完成出口（Normal Method Invocation Completion）参滴。
另外一種退出方式是强岸，在方法執(zhí)行過(guò)程中遇到了異常，并且這個(gè)異常沒(méi)有在方法體內(nèi)得到處理卵洗，無(wú)論是Java虛擬機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生的異常请唱，還是代碼中使用athrow字節(jié)碼指令產(chǎn)生的異常，只要在本方法的異常表中沒(méi)有搜索到匹配的異常處理器过蹂，就會(huì)導(dǎo)致方法退出十绑，這種退出方法的方式稱為異常完成出口（Abrupt Method Invocation Completion）。一個(gè)方法使用異常完成出口的方式退出酷勺，是不會(huì)給它的上層調(diào)用者產(chǎn)生任何返回值的本橙。
無(wú)論采用何種退出方式，在方法退出之后脆诉，都需要返回到方法被調(diào)用的位置甚亭，程序才能繼續(xù)執(zhí)行，方法返回時(shí)可能需要在棧幀中保存一些信息击胜，用來(lái)幫助恢復(fù)它的上層方法的執(zhí)行狀態(tài)亏狰。一般來(lái)說(shuō)，方法正常退出時(shí)偶摔，調(diào)用者的PC計(jì)數(shù)器的值就可以作為返回地址暇唾，棧幀中很可能會(huì)保存這個(gè)計(jì)數(shù)器值。而方法異常退出時(shí)辰斋，返回地址是要通過(guò)異常處理器來(lái)確定的策州，棧幀中一般不會(huì)保存這部分信息。
方法退出的過(guò)程實(shí)際上等同于把當(dāng)前棧幀出棧宫仗，因此退出時(shí)可能執(zhí)行的操作有：恢復(fù)上層方法的局部變量表和操作數(shù)棧够挂，把返回值（如果有的話）壓入調(diào)用者棧幀的操作數(shù)棧中，調(diào)整PC計(jì)數(shù)器的值以指向方法調(diào)用指令后面的一條指令等藕夫。
虛擬機(jī)棧Error
Java虛擬機(jī)棧有可能出現(xiàn)的error就是StackOverflowError和OutOfMemoryError孽糖。當(dāng)線程請(qǐng)求的棧深度大于Java虛擬機(jī)棧允許的深度時(shí)，就會(huì)拋出StackOverflowError錯(cuò)誤毅贮。比如將一個(gè)方法反復(fù)遞歸梭姓，最終就會(huì)出現(xiàn)StackOverflowError。當(dāng)Java虛擬機(jī)椖勐耄可以動(dòng)態(tài)擴(kuò)展時(shí)（大部分的 Java 虛擬機(jī)都可動(dòng)態(tài)擴(kuò)展，不過(guò) Java 虛擬機(jī)規(guī)范中也允許固定長(zhǎng)度的虛擬機(jī)棧）罪既，如果無(wú)法申請(qǐng)到足夠的內(nèi)存來(lái)擴(kuò)展棧铸题，就會(huì)拋出OutOfMemoryError錯(cuò)誤铡恕。
本地方法棧
本地方法棧與虛擬機(jī)棧的功能類似，他們的區(qū)別在于虛擬機(jī)棧為執(zhí)行Java代碼方法服務(wù)丢间，而本地方法棧是為Native方法服務(wù)探熔。本地方法棧就是一個(gè)C的方法棧，本地方法棧的參數(shù)順序烘挫、返回值和典型的C程序相同诀艰，本地方法一般來(lái)說(shuō)可以（依賴 JVM 的實(shí)現(xiàn)）反過(guò)來(lái)調(diào)用 JVM 中的 Java 方法。這種native方法調(diào)用Java會(huì)發(fā)生在棧（一般是Java棧）上饮六，線程將離開(kāi)本地方法棧其垄，并在 Java 棧上開(kāi)辟一個(gè)新的棧幀。
與虛擬機(jī)棧一樣卤橄，本地方法棧也會(huì)拋出StackOverflowError和OutOfMemoryError绿满。
堆
堆是Java虛擬機(jī)中最大的一塊內(nèi)存區(qū)域，它是有所有的線程共享窟扑。幾乎所有的實(shí)例對(duì)象和數(shù)組都是在堆中存放喇颁。只要是通過(guò)new關(guān)鍵字創(chuàng)建對(duì)象或者直接聲明數(shù)組，都會(huì)在堆中開(kāi)辟內(nèi)存空間來(lái)存放嚎货。因?yàn)樵跅粍?chuàng)建后無(wú)法調(diào)整大小橘霎，棧幀中只能存放對(duì)象和數(shù)組在堆中的引用。方法或線程結(jié)束時(shí)對(duì)象和數(shù)組不會(huì)立即被移除銷(xiāo)毀殖属，它只能由垃圾回收器回收姐叁。
同樣地，如果在堆中沒(méi)有內(nèi)存來(lái)完成實(shí)例分配忱辅，并且堆也無(wú)法擴(kuò)展時(shí)七蜘，將會(huì)拋出OutOfMemoryError。
方法區(qū)
方法區(qū)與堆一樣墙懂，是各個(gè)線程共享的內(nèi)存區(qū)域橡卤，它存儲(chǔ)已經(jīng)被虛擬機(jī)加載的類信息(包括字段信息、方法信息损搬、方法代碼等)碧库、常量、靜態(tài)變量巧勤、即時(shí)編譯器編譯后的代碼等數(shù)據(jù)嵌灰。
方法區(qū)中的內(nèi)存一般不會(huì)被GC回收，GC也很難回收颅悉。方法區(qū)的內(nèi)存回收主要是針對(duì)針對(duì)常量池的回收和對(duì)類的卸載沽瞭。根據(jù) Java 虛擬機(jī)規(guī)范的規(guī)定，當(dāng)方法區(qū)無(wú)法滿足內(nèi)存分配需求時(shí)剩瓶，將拋出OutOfMemoryError異常驹溃。
運(yùn)行時(shí)常量池
運(yùn)行時(shí)常量池是方法區(qū)的一部分城丧，Class文件除了有關(guān)類的版本、字段豌鹤、方法亡哄、接口等描述信息外，還有一項(xiàng)信息是常量池布疙，用于存放編譯期生成的各種字面量和符號(hào)引用蚊惯，這部分內(nèi)容將在類加載后進(jìn)入方法區(qū)的運(yùn)行時(shí)常量池中存放。運(yùn)行時(shí)常量池可以理解為是類或接口的常量池的運(yùn)行時(shí)表現(xiàn)形式灵临。
參考：
