运行时数据区域
内容取自书籍《深入理解Java虚拟机-JVM高级特性与最佳实践-第三版》
①程序计数器
线程私有的，每个线程都有属于自己的程序计数器，依赖这计数器选取下一条执行的字节码指令，它是程序控制流的指示器，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来完成；
②java虚拟机栈
线程私有的，它的生命周期与线程相同。虚拟机栈描述的是java方法执行的线程内存模型，每个方法被执行的时候，java虚拟机都会同步创建一个栈帧Stack Frame用于存储局部变量表、操作数栈、动态连接、方法出口等信息。每一个方法被调用直至完毕的过程，就对应这一个栈帧在虚拟机栈从入栈到出栈的过程；“栈”内存指的就是java虚拟机栈，或者更多指虚拟机栈中局部变量表部分。其中数据类型再局部表量表中以局部变量槽Slot来表示。
注意点：对这个内存区域规定了两类异常情况，
如果线程请求的深度大于虚拟机所运行的深度，将抛出StackOverflowError异常，
如果Java虚拟机栈容量可以动态扩展，当栈扩展无法申请到足够的内存会抛出OutOfMemoryError异常；
③本地方法栈
本地方法栈Native Method Stacks 与虚拟机栈所发挥的作用是非常相似的，其区别只是虚拟机为虚拟及执行Java方法（也就是字节码）服务，而本地方法栈则是为了虚拟机使用到本地的Native方法服务；《Java虚拟机规范》对本地方法栈中方法使用的语言、使用方式与数据结构并没有任何强制规定，因此具体的虚拟机可以根据需要自由实现它，甚至有的虚拟机，如Hot-Spot虚拟机直接就把本地方法栈和虚拟机栈合二为一。与虚拟机栈相同，本地方法栈也会有栈深度溢出或者栈扩展失败时分别抛出StackOverflowError异常和OutOfMemoryError异常；
④Java堆
java堆是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，在虚拟机创建时创建。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例，java世界里几乎所有的对象实例都在这里分配内存。Java堆是垃圾收集器管理的内存区域，也有些资料称作GC堆。作为业界主流的HopSpot虚拟机，它内部的垃圾收集器全部都基于“经典分代”（指新生代、年老代这种划分）来设计。
《Java虚拟机规范》中对Java堆的描述是：“所有的对象实例以及数组都应当在堆上分配”，现在情况已经没有那么绝对了，栈上分配、标量替换优化手段已经导致一些变化；
如果从分片内存的角度看，所有线程共享的Java堆中可以划分出多个线程私有的分配缓存区TLAB，以提升对象分配时的效率。不过无论从什么角度，无论如何划分，都不会改变Java堆中存储内容的共性，无论那个区域，存储的都只能是对象的实例，将Java堆细分的目的只是为了更好地回收内存，或者更快地分配内存。
java堆既可以被实现成固定大小的，也可以是可扩展的。当前主流的虚拟机都是按照可扩展实现，通过参数-Xmx和-Xms设定；当Java堆中没有内存完成实例分配，并且堆再也无法再扩展时，Java虚拟机将会抛出OutOfMemoryError异常；
⑤方法区
方法区Method Area与Java堆一样，是各个线程共享的内存区域，它用于存储已被虚拟机加载的类型信息、常量、静态变量、即时编译编译后的代码缓存等数据（Class类元数据）。
《java虚拟机》对方法区的约束是非常宽松的，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扩展外，甚至还可以选择不实现垃圾收集。意味着方法区的大小是可以调整和扩展的，实现垃圾收集对部分区域进行内存回收；且在规定中，当方法区无法满足新的内存分配需求时，将抛出OutOfMemoryError异常；
⑥运行时常量池
运行时常量池是方法区的一部分，Class文件中除了有类和版本、字段、方法、接口等描述信息外，还有一项信息是常量池表（Constant Pool Table），用于存放编译期生成的各种字面量与符号引用，这部分内容将在类加载后存放到方法区运行时常量池中；
运行时常量池相对与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有编译期才能产生，也就是说，并非预置入Class文件中常量池的内容才能进入方法区运行时常量池，运行期间也可以将新的常量放入池中，这种特性被开发人员利用得比较多便时String类的intern()方法；作为方法区的一部分，当常量池无法再申请到内存会抛出OutOfMemoryError异常；
⑦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，但这部分内存也被频繁地使用，而且也可能导致OutOfMemoryError异常；在JDK1.4新加入了NIO（New Input/Output）类，引入了一种基于通道Chanel与缓冲区Buffer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堆里面的DirectByteBuffer对象作为这块内存的引用进行操作。这样能在一些场景中显著提高性能，因此避免了在Java堆和Native堆中来回复制数据。直接内存的分配不会收到Java堆大小的限制，但是会受到本机总内存大小以及处理器寻址空间的限制，通过-Xmx等参数在配置虚拟机参数时，要避免忽略直接内存。当各个内存区域总合大于物理内存限制，会导致动态扩展时出现OOM异常；
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