一 , JVM的运行时内存结构
JVM内部定义了多个程序在运行时需要使用到的内存区，如下图所示：
二， 线程共享内存区
如上面的图所示，JVM中内存区可以根据访问权限不同定以为线程共享和线程私有两大类。所谓线程共享是指的是可以允许被所有线程共享访问的一类内存区，包括堆区，方法区，运行时常量池三个内存区。
1. Java堆区(heap)
Java堆区在JVM启动的时候被创建，并且它在实际的内存空间中可以是不连续的。Java堆区是一块用于存储对象实例的内存区，是GC执行的重点区域。
既然Java堆区用于存储Java对象实例，那么堆的大小在JVM启动时就已经设置好了，可以通过选项 “-Xmx” 和“-Xms”来进行设置，“-Xms”用于表示堆区的起始内存，“-Xmx”则用于表示堆区的最大内存。一旦堆区中的内存大小超过“-Xmx”所指定的最大内存时，将会抛出OutOfMemoryError异常。
基于分代概念，Java堆区如果还要更进一步细分的话，还可以划分为新生代（YoungGen 生命周期较短的瞬时对象）和老年代（OldGen 生命周期非常长的对象），其中新生代内又可以划分为Eden空间，From Survivor空间和To Survivor空间。那么对象实例究竟是存储在堆区中的哪一个区域下？由于对象实例的创建在JVM非常频繁，因此在并发环境下从堆区中划分内存空间是非线程安全的，所以务必需要保证数据操作的原子性。基于线程安全的考虑，如果一个类在分配内存之前已经成功完成类装载步骤之后，JVM就会优先选择在TLAB（本地线程分配缓冲区Thread Local Allocation） 中为对象实例分配内存空间，TLAB在Java堆区是一块线程私有区域，它包含在Eden空间内，除了可以避免一系列的非线程安全问题外，同时还能够提升内存分配的吞吐量，因此我们可以将这种内存分配方式称之为快速分配策略。
2. 方法区（Method Area）
方法区中存储了每一个Java类的结构信息，比如：运行时常量池，字段和方法数据，构造函数和普通方法的字节码内容，以及类，实例，接口初始化时需要用到特殊方法等数据。
在HotSpot中，方法区仅仅是逻辑上的独立，实际上还是包含在Java堆区内。
方法区在JVM启动的时候被创建，并且它在实际的内存空间中和Java堆区一样可以是不连续的。
方法区除了可以通过选项“-XX：MaxPermSize” 设置内存大小进行动态扩展外，并不会像Java堆区那样频繁地被GC执行回收，并且还可以显式指定是否需要在程序运行时回收方法区中的数据。如果在没有显示要求不对方法区进行内存回收情况下，GC目标仅针对方法区中的常量池和类型卸载。
3. 运行时常量池
运行时常量池属于方法中的一部分，运行时常量池就是字节码文件中常量表的运行时表示形式。
当类加载成功将一个类或者接口加载进JVM中，就会创建与之对应的运行时常量池。
常量池中主要用于存放字面量（Literal)和符号引用（Symbolic References）两大类数据常量。字面量由文字字符串，final常量值等构成，而符号引用则包括了类和接口的全限定名（类似绝对路径，如 java.util.Date),字段的名称和描述符，以及方法的名称和描述符。
三， 线程私有内存区
不允许被所有线程共享访问的。线程私有内存区是只允许被所属的独立线程进行访问的一类内存区，包括：PC寄存器，Java栈及本地方法栈3个内存区
1.Java栈（Stack)
在Java虚拟机规范中，Jav栈也可以被称为Java虚拟机栈，它同PC寄存器一样都是线程私有，并且生命周期和线程的线程周期保持一致。Java栈用于存储栈帧，而栈帧中所存储的就是局部变量表，操作数栈，以及方法出口等信息。Java堆区既然存储的是对象实例，那么Java栈中的局部变量表就是用于存储各类原始数据类型，对象引用以及 returnAddress类型。returnAddress类型在JAVASE7之前的规范中被定义为Java虚拟机内部的原始数据类型，该类型用于表示一条字节码指令的操作码。在Java7之前，该类型被用于finally 子句实现，但returnAddress类型在Java语言中没有相应的类型，开发人员无法在程序中直接使用returnAddress类型。
Java栈允许被实现成固定大小的内存或者是动态拓展的内存大小，在此如果Java栈被设定为固定大小内存，一旦线程请求分配的栈容量超JVM所允许的最大值的时候，JVM将会抛出一个StackOverFlowError异常，反之OutOfMemoryError异常。
2. 本地方法栈
本地方法栈（Native Mthod Stack) 用于支持本地方法（native方法，比如使用C/C++ 代码编写的方法）的执行，它和Java栈的作用类似。Java虚拟机规范并没有明确要求本地方法栈的具体实现方式，甚至如果JVM产品并不打算支持native 方法，也不依赖于传统栈，则可以无需实现本地方法栈。不过一旦JVM中实现有本地方法栈时，那么它将会和Java栈一样，允许被实现成固定或则时可动态扩展的内存大小，并且本地方法栈同样也会抛出StackOverflowError或者OutOfMemoryError异常。
3.PC寄存器
PC寄存器也叫程序计数器（Program Counter Register）是一块较小的内存空间，它的作用可以看做是当前线程所执行的字节码的信号指示器。
每一条JVM线程都有自己的PC寄存器
在任意时刻，一条JVM线程只会执行一个方法的代码。该方法称为该线程的当前方法（Current Method）
如果该方法是java方法，那PC寄存器保存JVM正在执行的字节码指令的地址
如果该方法是native，那PC寄存器的值是空（undefined）。
JVM字节码解释器就需要通过改变PC寄存器的值来明确下一条应该执行什么样的字节码命令。
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。
内存分配：JVM中包含三种引用类型：类类型（Class Type), 数组类型（Array Type) 和接口类型(Interface Type)
四，面试题
有了上面的知识我们再来看看老生常谈的基础面试题：
(分别比较 == ,equals() ,并说出每条语句分别开辟了哪些内存。假设下面变量都是局部变量。)
第一组 ：
1.String s1 = "hello"
2.String s2 = new String("hello");
s1 == s2 false。
s1.equals(s2) true。
因为s1 首先在方法区的常量池创建了"hello",String对象引用（存储在栈区）s1 指向 "hello"。s2 引用指向一个 开辟在堆内存的new String("hello"),而参数hello,就是在方法区常量池的。显然地址不同。
第二组：
1.String s1 = new String("hello");
2.String s2 = new String("hello");
s1 == s2 false。
s1.equals(s2) true。
因为每次分配的堆内存不是同一块地址。
第三组：
1.String s1 = "hello";
2.String s2 = "hello";
s1 == s2 true。
s1.equals(s2) true。
因为 s2的"hello" 会先去方法区常量池里找有没"hello",有就用，没有才新建，显然是有的。第四组 :
1.String s1 = "hello";
2.String s2 = "world";
3.String s3 = "helloworld";
s3 == s1+s2 false.
s3.equals(s1+s2) true
s3 == "hello"+"world" true
s3 == s1 + "world" false
s3.equals("hello"+"world") true
因为：字符串如果是变量相加，先开辟空间，再拼接。字符串如果是常量相加，是先相加，再在常量池里找，有就返回，没有就新建。