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  • 程序计数器
  1. 当前线程所执行的字节码的行号指示器；
  2. 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；
  3. 如果正在执行的是Native方法，这个计数器值则为空（Undefined）；（native是非Java代码编写的，比如C，C++，它们无法在Java编译时生成字节码，即JVM获取不到native实现，只能通过系统指令去调用）
  4. 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。（在程序运行时计数器中改变的只是值，而不会随着程序的运行需要更大的空间，也就不会发生溢出情况，不会OutOfMemoryError
  • Java虚拟机栈
  1. 描述的是Java方法执行的内存模型；
  2. 在Java虚拟机规范中，对这个区域规定了两种异常状况：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；如果虚拟机栈可以动态扩展（当前大部分的Java虚拟机都可动态扩展，只不过Java虚拟机规范中也允许固定长度的虚拟机栈），如果扩展时无法申请到足够的内存，就会抛出OutOfMemoryError异常。
  • 本地方法栈
  1. 与虚拟机栈的作用类似，本地方法栈是为虚拟机使用到的Native方法服务；
  2. 与虚拟机栈一样，本地方法栈区域也会抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError异常。
  • Java堆
  1. 目的是存放对象实例，几乎所有的对象实例都在这里分配内存；
  2. Java堆是垃圾收集器管理的主要区域，因此很多时候也被称做“GC堆”（ Garbage Collected Heap）。Java堆中还可以细分为：新生代和老年代。
  3. 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。
  4. 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，将会抛出OutOfMemoryError异常。
  • 方法区
  1. 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；
  2. Java虚拟机规范对方法区的限制非常宽松，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；
  3. 这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；
  4. 根据Java虚拟机规范的规定，当方法区无法满足内存分配需求时，将抛出OutOfMemoryError异常。
  • 运行时常量池
  1. 是方法区的一部分。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（Constant Pool Table），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进入方法区的运行时常量池中存放。
  2. 运行时常量池相对于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有编译期才能产生，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运行时常量池，运行期间也可能将新的常量放入池中，这种特性被开发人员利用得比较多的便是String类的intern（）方法。
  3. 既然运行时常量池是方法区的一部分，自然受到方法区内存的限制，当常量池无法再申请到内存时会抛出OutOfMemoryError异常。
  • 直接内存
  1. 在JDK 1.4中新加入了NIO（New Input/Output）类，引入了一种基于通道（Channel）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堆中的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，因为避免了在Java堆和Native堆中来回复制数据。
  2. 服务器管理员在配置虚拟机参数时，会根据实际内存设置-Xmx等参数信息，但经常忽略直接内存，使得各个内存区域总和大于物理内存限制（包括物理的和操作系统级的限制），从而导致动态扩展时出现OutOfMemoryError异常。