一、JAVA内存区域的整体构成
JAVA运行时数据区构成如上图。其中灰色部分的方法区和堆属于所有线程共享的数据区，白色部分的虚拟机栈、本地方法栈和程序计数器属于线程隔离的数据区。
二、各个数据区域的作用
1.程序计数器
程序计数器是一块较小的内存空间，它可以看做是当前线程所执行的字节码的行号指示器。简单说就是指令指示器，标明正在执行的指令（这里和C++不同，C++中程序计数器指向的是当前指令的下一条指令）。分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能都要需要依赖它来完成。由于JAVA虚拟机的多线程是通过并行执行来实现的（也就是通过不同的线程轮流切换来实现的），因此，任何一个确定的时刻只能执行一个线程中的一条指令。为了线程恢复后能够回到正确的位置执行相应的下一条指令，每一个线程都要有自己独立的程序计数器。
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，那么计数器为空（Undefined）。
此区域是内存中唯一一个在java虚拟机规范中没有规定任何OutOfMemryError的区域。
2.虚拟机栈
虚拟机栈的生命周期和线程相同。它描述的是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。（这个部分和C++中调用函数的栈帧结构有点像，都是要储存返回地址，原来的帧位置，函数的局部变量等信息。）每一个方法从调用到执行完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程。
局部变量表存放了编译器可知的各种基本数据类型（boolean,byte,char,short,int,float,long,double）、对象引用（reference类型，可能是一个指向对象起始地址的引用指针，也可能是指向一个代表对象的句柄或其他与此对象相关的位置）和returnAddress类型（指向了一条字节码指令的地址）。
局部变量表所需的内存空间在编译期间完成分配，当进入一个方法时，这个方法需要在帧中分配多大的变量的空间是完全确定的，在运行期间不会再发生改变。
异常情况：
A、StackOverflowError：线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度；
B、OutOfMemoryError：虚拟机动态扩展时无法申请到足够的内存；
3.本地方法栈
本地方法栈和虚拟机栈所发挥的作用是非常相似的，只不过虚拟机栈执行的是java方法，而本地方法栈执行的是native方法。有的虚拟机直接把这两个部分合二为一。通常我们说的栈，指的是虚拟机栈。
4.java堆
为所有线程共享，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以及数组都要在堆上分配。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。
OutOfMemoryError：堆中没有内存完成实例分配，并且堆也无法在扩展。
5.方法区
方法区为所有线程共享的内存区域。它用于储存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，目的应该是为了和堆区分开来。我们可以简单理解就是方法区存放的是堆中已经被虚拟机加载的数据。原本放在方法区中的字符串常量池，在JDK1.7中已经被单独移出去了。
OutOfMemoryError：方法区无法满足内存分配需求。
运行时常量池：属于方法区的一部分。class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息外还有一项信息是常量池，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进入方法区的运行时常量池中存放。java虚拟机对class文件每一部分的格式都有着严格规定，每一个字节用于储存哪种数据都必须符合规范上的要求才会被虚拟机认可、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。Class文件中描述的符号引用和翻译出来的直接引用都会储存在运行时常量池中。
运行时常量池相对于Class文件中常量池的另外一个重要特征就是具备动态性。也就是运行期间也可以将新的常量放入池中，这种特性用的比较的便是String类中的intern()方法。