JVM运行时内存
JVM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。
这些区域都有各自的用途，以及创建和销毁的时间，有的区域随着虚拟机进程的启动而存在，有些区域则依赖用户线程的启动和结束而建立和销毁。
线程私有的分为：
线程共享的分为：
程序计数器
程序计数器是一块较小的内存空间，是指当前线程所执行的字节码的行号指示器。
字节码解释器工作时就是通过改变这个值来选取下一条需要执行的字节码命令，
分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能都依赖这个计数器。
因为虚拟机的多线程是通过线程轮流切换来分配处理器执行时间的，
任何时刻，一个处理器都是执行一个线程中的指令，因此为了线程切换后执行位置正确，
每个线程都有一个独立的程序计数器，各个线程的计数器互不影响，独立存储。
如果线程执行的是一个Java方法，这个计数器记录的就是正在执行的虚拟机字节码指令的地址，
如果执行的是Native方法，这个计数器值就为空，它也是唯一一个在Java虚拟机规范中没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域
虚拟机栈
虚拟机栈和程序计数器一样也是线程私有的，它的生命周期和线程相同。
它是Java方法执行的内存模型，每个方法在执行的时候会创建一个栈帧
(Stack Frame是方法运行时的基础数据结构)用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接和方法出口等信息，
每一个方法从调用知道执行完成的过程，对应一个栈帧从入栈到出栈的过程。
在Java虚拟机规范中，对这个区域规定了两种异常状况：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(大部分虚拟机都可以动态扩展，也允许固定长度的虚拟机栈)，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(Native Method Stack) 与虚拟机栈是差不多的，区别只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本地(Native)方法服务。
在虚拟机规范中对本地方法栈中方法使用的语言、使用方式与数据结构并没有强制规定，因此具体的虚拟机可以自由实现它。
有的虚拟机(Sun HotSpot)直接把本地方法栈和虚拟机栈合二为一。
与虚拟机栈一样，它也会抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError异常。
堆
对于大多数应用来说，Java堆(Java Heap)是Java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，几乎所有的对象实例都在这里分配内存。
这一点在Java虚拟机规范中的描述是：
所有的对象实例以及数组都要在堆上分配，但是随着JIT编译器的发展与逃逸分析技术的逐渐成熟，
栈上分配、标量替换优化技术将会导致一些微妙的变化发生，所有的对象都分配在堆上也渐渐变得不是那么绝对了。
Java堆是垃圾收集器管理的主要区域，因此很多时候也被称做GC堆(Garbage Collected Heap)。
从内存回收的角度看，由于现在收集器基本都是采用的分代收集算法，所以
Java堆中还可以细分为：新生代(Eden区、From Survivor区和To Survivor区)和老年代。从内存分配的角度看，线程共享的
Java堆中可能划分出多个线程私有的分配缓冲区(Thread Local Allocation Buffer，TLAB)。
不过，无论如何划分，都与存放内容无关，无论哪个区域，存储的都仍然是对象实例，进一步划分的目的是为了更好地回收内存，或者更快地分配内存。
根据Java虚拟机规范的规定，Java堆可以处于物理上不连续的内存空间中，只要逻辑上是连续的即可，就像我们的磁盘空间一样。
在实现时，既可以实现成固定大小的，也可以是可扩展的，不过当前主流的虚拟机都是按照可扩展来实现的(通过-Xmx和-Xms控制)。
如果在堆中没有内存完成实例分配，并且堆也无法再扩展时，将会抛出OutOfMemoryError异常。
方法区
方法区(Method Area)与Java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信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。
虽然Java虚拟机规范把方法区描述为堆的一个逻辑部分，但是它却有一个别名叫做Non-Heap(非堆)，目的应该是与Java堆区分开来。
对于习惯在HotSpot虚拟机上开发和部署程序的开发者来说，很多人愿意把方法区称为永久代(Permanent Generation)，本质上两者并不等价，
仅仅是因为HotSpot虚拟机的设计团队选择把GC分代收集扩展至方法区，或者说使用永久代来实现方法区而已。
对于其他虚拟机(如BEA JRockit、IBM J9等)来说是不存在永久代的概念的。
即使是HotSpot虚拟机本身，根据官方发布的路线图信息，现在也有放弃永久代并改成Native Memory来实现方法区的规划了。
Java虚拟机规范对这个区域的限制非常宽松，除了和Java堆一样不需要连续的内存和可以选择固定大小或者可扩展外，还可以选择不实现垃圾收集。
相对而言，垃圾收集行为在这个区域是比较少出现的，但并非数据进入了方法区就如永久代的名字一样永久存在了。
这个区域的内存回收目标主要是针对常量池的回收和对类型的卸载，一般来说这个区域的回收成绩比较难以令人满意，尤其是类型的卸载，条件相当苛刻，但是这部分区域的回收确实是有必要的。
在Sun公司的BUG列表中，曾出现过的若干个严重的BUG就是由于低版本的HotSpot虚拟机对此区域未完全回收而导致内存泄漏。
根据Java虚拟机规范的规定，当方法区无法满足内存分配需求时，将抛出OutOfMemoryError异常。
运行时常量池
运行时常量池(Runtime Constant Pool)是方法区的一部分。
Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述等信息外，还有一项信息是常量池(Constant PoolTable)，用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用，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。
Java虚拟机对Class文件的每一部分(自然也包括常量池)的格式都有严格的规定，每一个字节用于存储哪种数据都必须符合规范上的要求，这样才会被虚拟机认可、装载和执行。
但对于运行时常量池，Java虚拟机规范没有做任何细节的要求，不同的提供商实现的虚拟机可以按照自己的需要来实现这个内存区域。
不过，一般来说，除了保存Class文件中描述的符号引用外，还会把翻译出来的直接引用也存储在运行时常量池中。
运行时常量池相对于Class文件常量池的另外一个重要特征是具备动态性，
Java语言并不要求常量一定只能在编译期产生，也就是并非预置入Class文件中常量池的内容才能进入方法区运行时常量池，
运行期间也可能将新的常量放入池中，这种特性被开发人员利用得比较多的便是String类的intern()方法。
既然运行时常量池是方法区的一部分，自然会受到方法区内存的限制，当常量池无法再申请到内存时会抛出OutOfMemoryError异常
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，但是这部分内存也被频繁地使用，而且也可能导致OutOfMemoryError异常出现。
在JDK 1.4中新加入了NIO(New Input/Output)类，引入了一种基于通道(Channel)与缓冲区(Buffer)的I/O方式，
它可以使用Native函数库直接分配堆外内存，
然后通过一个存储在Java堆里面的DirectByteBuffer对象作为这块内存的引用进行操作。
这样能在一些场景中显著提高性能，因为避免了在Java堆和Native堆中来回复制数据。
显然，本机直接内存的分配不会受到Java堆大小的限制，
但是，既然是内存，则肯定还是会受到本机总内存(包括RAM及SWAP区或者分页文件)的大小及处理器寻址空间的限制。
服务器管理员配置虚拟机参数时，一般会根据实际内存设置-Xmx等参数信息，但经常会忽略掉直接内存，
使得各个内存区域的总和大于物理内存限制(包括物理上的和操作系统级的限制)，从而导致动态扩展时出现OutOfMemoryError异常。