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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。这些区域都有各自的用途以及创建和销毁的时间，有些区域随着虚拟机进程的启动而存在，有些区域则是依赖用户线程的启动和结束而建立和销毁。
程序计数器
程序计数器是一块较小的内存空间，他的作用可以看做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，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完成）。
因为Java虚拟机的多线程实现是通过“时间片轮转”的方式分配CPU的处理时间，为了线程切换后能恢复到各自正确的执行位置，每条线程都需要有一个属于自己的程序计数器，各条线程间的计数器互不影响，独立存储，我们称这类内存区域（程序计数器所在区域）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。
此内存区域是唯一一个在Java虚拟机规范中没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域。
Java虚拟机栈
同程序计数器一样，Java虚拟机栈也是线程私有的，他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：
每个方法被执行的时候都会同时创建一个
栈帧：用于存储局部变量表、操作栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法被调用直至执行完成的过程，就是对应着一个栈帧在虚拟机中入栈到出栈的过程。
通常所指的“栈内存”就是现在讲的虚拟机栈或者说是虚拟机栈中的局部变量表。局部变量表存放了编译器可知的各种基本类型或者对象的引用类型。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局部变量空间是完全确定的。
该内存区域规定了两种异常情况：
一，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。
二，如果虚拟机支持动态扩展（当前大部分都支持），当扩展时无法申请到足够的内存时，将抛出OutOfMemoryError异常。
本地方法栈
本地方法栈和虚拟机栈所发挥的作用非常相似，其区别不过是虚拟机栈指向Java方法（字节码）服务，而本地方法栈则是为虚拟机使用的Native方法服务。虚拟机规范中对本地方法栈中的方法使用的语言、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。
Java堆
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包括数组。
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（既可以实现成固定大小的，也可以是扩展的）。
该内存区域规定的异常情况：
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，
将抛出OutOfMemoryError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，他用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态常量、即时编译后的代码等数据。
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。垃圾收集行为在这个区域是比较少出现的，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。
该内存区域规定的异常情况：
当方法无法满足 内存分配需求时，
将抛出OutOfMemoryError异常。
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存放到方法区的运行时常量池中。
运行时的常量池相对于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器产生，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的运行时常量池，运行期间也可能将新的常量放入池中。
（2）直接内存
直接内存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。
JDK 1.4中新加入了NIO类，引入了一种基于通道与缓冲区的I/O方式，他可以使用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。在一些场景中可显著提高性能。
小计：程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈三个区域随线程而生随线程而灭；栈中的栈帧随着方法的进入和退出有条不紊的执行着出栈和入栈操作。每一个栈帧中分配多少内存基本上是在类结构确定下来时就已知的。