虚拟机内存结构概述

　　
　　每一个线程都有一个程序计数器（Program Counter Register），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；如果正在执行的是native方法，这个计数器的值则为空

　　虚拟机栈（Java Virtual Machine Stack）也是线程私有的，它描述了java方法执行的内存模型：每个方法在执行时会创建一个栈帧（Stack Frame）用于存储局部变量、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法从调用到执行完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程
　　局部变量存放基本类型、引用类型和returnAddress类型(指向一条字节码指令的地址)
　　如果线程请求的栈深度超过虚拟机所允许的深度，会抛出StackOverflowError异常；如果虚拟机栈可以动态扩展，当扩展到没有足够的内存时，会抛出OutOfMemoryError异常

　　本地方法栈（Native Method Stack）与虚拟机栈作用类似，不过虚拟机栈是为虚拟机执行java方法（字节码）服务，本地方法栈是为虚拟机使用到的native方法服务，本地方法栈也会抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError异常

　　Java堆（Java Heap）被所有线程共享，用于存放对象实例（不一定是所有对象实例），是垃圾收集器管理的主要区域，堆可以细分为新生代和老年代，Java堆可能划分出多个线程私有的分配缓冲区（Thread Local Allocation Buffer，TLAB）。堆大小可以通过-Xmx和-Xms控制，如果堆中没有内存完成实例分配，并且堆也无法再扩展时，会抛出OutOfMemoryError异常。

　　方法区（Method Area）被所有线程共享，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，通常被称为永久代，也被HotSpot垃圾回收器所管理，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。这块区域也可能会发生OutOfMemoryError异常。
　　运行时常量池（Runtime Constant Pool）是方法区的一部分，JDK1.7后，常量池被放入到堆空间中。
　　Class文件除了有类的版本、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），用于存放编译器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。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。

　　直接内存（Direct Memory）：不是虚拟机运行时数据区的一部分，也可能发生OutOfMemoryError异常。
　　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，因为避免了在Java堆和Native堆中来回复制数据。
　　NIO的Buffer提供一个可以直接访问系统物理内存的类——DirectBuffer。DirectBuffer类继承自ByteBuffer，但和普通的ByteBuffer不同。普通的ByteBuffer仍在JVM堆上分配内存，其最大内存受到最大堆内存的 限制。而DirectBuffer直接分配在物理内存中，并不占用堆空间。在访问普通的ByteBuffer时，系统总是会使用一个“内核缓冲区”进行操作。而DirectBuffer所处的位置，就相当于这个“内核缓冲区”。因此，使用DirectBuffer是一种更加接近内存底层的方法，所以它的速度比普通的ByteBuffer更快。

补充说明
　　HotSpot不区分虚拟机栈和本地方法栈，栈容量有-Xss容量设定
操作系统分配给每个进程的内存是有限制的，譬如32位的Windows限制为2GB。如果每个线程分配到的栈空间越大，可以建立的线程自然就越少。
　　在JDK1.6以及之前的版本中，由于常量池分配在永久代内，所以可以通过-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize限制方法区大小，从而间接限制其中常量池的容量。

总结
程序计数器
虚拟机栈：方法的局部变量（基本类型、引用类型）、操作数栈、动态链接、出口信息
本地方法栈：
堆：对象实例（新生代、老年代）
方法区（永久代）：类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码
直接内存
除了程序计数器，其他几个区域都可能发生OutOfMemoryError异常