一、JVM内存区域

1、运行时数据区域

JVM虚拟机在执行Java程序时，会把它所管理的内存划分为若干个不同的内存区域，如下图所示。这些区域有着各自的用途，它们的生命周期也各不相同。其中，方法区和堆的生命周期与JVM虚拟机相同，随着虚拟机进程的启动而存在，因此，它们也是所有Java线程共享的数据区域；而虚拟机栈、本地方法栈和程序计数器，它们的生命周期与用户线程相互依赖，随着用户线程的启动和结束而对应地创建和销毁，因此，它们也是线程私有的数据区域，也就是每个线程都有各自的虚拟机栈、本地方法栈和程序计数器。

 各个数据区域的用途及特点分别如下：

程序计数器：指向当前线程正在执行的字节码的行号，是唯一一个不会发生OutOfMemoryError异常的区域。

虚拟机栈：记录了当前线程所执行的方法的环境，其中的数据以栈帧为单位进行存储。线程每当调用一个方法开始执行时，就会为该方法生成一个相应的栈帧并压入栈中，每当结束一个方法的调用时，就将相应的栈帧弹出虚拟机栈。栈帧的结构如图所示，栈帧里面主要有局部变量表、操作数栈、动态链接、方法返回地址和附加信息等。如果线程请求的栈深度超过虚拟机允许的深度，将会抛出StackOverflowError；如果虚拟机栈可以动态扩展，在动态扩展时如果申请不到足够的内存，就会跑OutOfMemoryError。

 本地方法栈：与虚拟机栈类似，只是其中对应的方法是本地方法。

 方法区：记录JVM加载的类信息、常量、静态变量等数据。运行时常量池是方法区的一部分，用于存储Class文件中常量池内的内容，比如字符串常量。而且，运行时常量池还具备动态性，也就是说Java并不要求常量一定要在编译期产生。无法满足内存分配需求时，也会抛出OutOfMemoryError。（也有把方法区称为“永久代”的说法）

堆：唯一的目的就是存放Java中的实例对象。所有的对象以及数组都应该存储在堆上。为了便于垃圾收集，堆又分为新生代和老年代。新生代又分为Eden区和Survivor区。为对象分配内存时，如果申请堆中没有足够的内存，且有无法扩展时，将会抛出OutOfMemoryError。

常说的堆就是指这里的堆，常说的栈就是指这里的虚拟机栈，更准确的说应该是虚拟机栈的栈帧中的局部变量表。

方法区和堆在逻辑上是线程共享的；虚拟机栈、本地方法栈和程序计数器在逻辑上是线程独有的。

直接内存：并不是JVM运行时数据区的一部分，而指的是使用Native函数库直接分配堆外内存，避免了在Java堆和Native堆中来回复制数据，在某些场景下能够显著提高性能（NIO场景）。因此，直接内存不受Java堆大小的限制，但是受本机总内存的限制。当各个内存区域总和大于物理内存限制时，还是会导致OutOfMemoryError异常。