说起内存，大家很容易就想到了内存溢出，对于Java工程狮来说，遇到OutOfMemory可以说是家常便饭了。在学习如何定位这些异常发生的原因并提出解决方案之前，我们必须了解一下，Java虚拟机是如何划分自己的内存区域的。
一. Java内存区域
一个Java进程启动后，会被划分一块类似于疆土的内存区域，虚拟机将这块大的内存，按照所存储的数据类型，划分为不同的区域进行管理，Java虚拟机的运行时数据区，可以用下面这张图来表示：
下面就来对这张内存区域模型图进行详细的讲解。
程序计数器
程序计数器在虚拟机内存中是一块很小的区域，这个计数器记录了当前线程执行到了哪一行的字节码指令。每条线程都拥有一个独立的程序计数器，有了这个计数器，才能在不停的线程切换中，让线程记得下一条要执行的指令。
程序计数器是唯一一个在Java虚拟机规范中没有规定任何OutOfMemory异常的区域。
Java虚拟机栈
和程序计数器一样，Java虚拟机栈也是线程私有的。虚拟机栈主要存储的内容是方法执行时的局部变量表，包括各种基本数据类型（boolean、byte、char、short、int、float、long、double）、对象引用（指向一个对象地址的指针）和returnAddress类型（指向一条字节码指令的地址）。
其中，64位长度的long和double会占用2个局部变量空间，其余数据类型只占用1个。局部变量表所需的内存空间在编译器就分配完成，也就是说，进入一个方法时，这个方法需要分配多大的局部变量空间是完全确定的。
每个线程都拥有一个虚拟机栈，线程中每个方法执行时都会在栈中创建一个栈帧，栈帧中就包含了上面所说的数据，方法每递归一次，就新建一个栈帧，依此类推。
在Java虚拟机规范中，这个区域有两种异常情况：
(1) 如果线程运行时的栈帧总得大小超过虚拟机限制的大小，会抛出StackOverflow异常，这一点通常发生在递归运行时。
(2) 如果虚拟机栈设置为可以动态扩展，并且在扩展时无法申请到足够内存，则会抛出OutOfMemory异常。
本地方法栈
本地方法栈发挥的作用和虚拟机栈是十分相似的，主要都是存储着方法执行的局部变量的信息，不同的是虚拟机栈是为执行Java方法（也就是字节码）服务，而本地方法栈是为虚拟机使用到的Native方法服务。
基于两者的相似性，HotSpot虚拟机直接将两者合二为一。
和虚拟机栈一样，本地方法栈也有StackOverflow和OutOfMemory异常。
Java堆
Java堆是Java虚拟机内存中最大的一块，是被所有线程共享的一块内存区域。Java堆负责存放Java对象实例，因此Java堆也是垃圾收集的主要区域。
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。
可以通过-Xmx和-Xms参数来控制堆的大小，当堆没有内存完成实例分配，且无法继续扩展时，就会抛出OutOfMemory异常。
方法区
这里的方法区用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、JIT编译器编译后的代码等数据，也是各个线程共享的内存区域。
直接内存
直接内存并不是虚拟机运行时数据区的一部分，但是Java可以对这部分的内存进行使用，比如JDK 1.4新加入的NIO，它可以通过Native函数库直接在机器内存中获取内存，然后通过存储在Java堆中的对象，作为这块内存的引用进行操作，避免了在Java堆和Native之间来回复制数据，提高了操作的性能。
直接内存的大小只受到本机总内存的限制，因此，如果直接内存使用过多，超过了机器的物理内存限制，就会导致OutOfMemory异常。
参考资料
《深入理解Java虚拟机》 周志明