JVM之运行时数据区域

Java虚拟机在执行java程序过程中会把它所管理的内存划分为若干不同的数据区域。

线程独占区

程序计数器

Program Counter Register:空间较小，作用可以看成是当前线程所执行的字节码的信号指示器。
字节码解释器的工作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。
由于并发的存在，在任一时刻，一个处理器只会执行一条线程中的指令。为了线程切换后能恢复到正确的执行位置，每条线程都需要一个独立的程序计数器，互不影响、独立储存。
此内存是唯一一个在java虚拟机规范中没有规定任何outofMemoryError情况的区域。

Java虚拟机栈

java Virtual Machine Stacks 描述的是java方法执行的内存模型：每个方法被执行死都会创建一个栈帧用于存储局部变量表、操作栈、方法出口等信息。每一个方法被调用直至完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈从入栈到出栈的过程。笼统的说是虚拟机栈中局部变量表部分。
局部变量表存放了编译期可知的各种基本数据类型和引用类型（不同于对象本身，可能是一个对象起始地址的引用指针，也可能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）。局部变量表所需内存空间在编译期间完成分配，在方法运行期间不会改变局部变量表大小。
两种异常：如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度，抛出StackOverflowError异常； 当拓展时无法申请到足够内存时抛出OutOfMemoryError异常。

本地方法栈

Native Method Stacks 与虚拟机栈发挥作用相似，前者为虚拟机使用到的Native方法服务，后者为虚拟机执行java方法（字节码）服务。也会抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError异常。

线程共享区

Java堆

java Heap ，内存最大的一块。在虚拟机启动时创建，唯一目的即使存放对象实例（几乎所有对象实例以及数组都要在堆上分配）。
java堆是垃圾收集器集中管理的主要区域（GC堆 Garbage Collected Heap）。回收步骤以及回收方式以后再说。
java堆可以处以物理上不连续的内存空间中，之哟啊逻辑连续即可。当内存不足以其分配时，会抛出OutOFMemoryError异常。

方法区

Method Area 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。堆的一个逻辑部分，别名Non-Heap。垃圾收集行为在这个区域较少出现，回收目标主要针对常量池的回收和对类型的卸载。
运行时常量池：Class文件中除了有类的版本、字段、方法、就接口等描述信息外，还有常量池（Constant Pool），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在方法区的运行时常量池中。运行时常量池对于Class文件具备动态性：不一定要求常量只能在编译期产生，运行期间也可以将新的常量放如池中。如String类的intern()方法。
也会抛出OutOfMemoryError异常。

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，但这部分区域也被频繁使用，也可能导致OutOfMemoryError异常。
jdk1.4中新加入了NIO（New Input/Output）类，引入了一种基于通道与缓冲区的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堆中的DirectByteBuffer对象作为这块内存的引用进行操作。避免了在jav堆和native堆中来回复制数据，提高了性能。