Java运行时数据区
本文为本人精心整理的周志明老师的《深入理解Java虚拟机》一书中的Java内存管理方面的内容。转载记得注明作者和原文地址呦！
本文先从概念上介绍Java虚拟机内存的各个区域，讲解这些区域的作用、服务对象以及其中可能产生的问题，这是翻越虚拟机内存管理这堵围墙的第一步。（快速预览直接看黑体加粗部分内容）
1. 运行时数据区域
Java虚拟机在执行Java程序的过程中会把它所管理的内存划分为若干个不同的数据区域。这些区域有各自的用途，以及创建和销毁的时间，如下图所示。
1.1 程序计数器（Program Computer Register）
程序计数器是一块较小内存区域，它的作用可以看做是当前线程所执行的字节码的行号指示器。
在Java多线程中，每个线程都需要一个独立的程序计数器来实现线程轮流切换并为之分配CPU执行时间（类似于你去驾校练车，要练车的人有3个，车只有1辆，教练就给你们仨说：呀，今天就只有这1辆车了，这样，小王你8:00~12:00练车，小强你13:30~15:00练车，小朱你15:30~17:00练车..........）。我们称这类区域为“线程私有”内存。
如果线程正在执行一个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，这个计数器值为空。
此内存区域是唯一一个在Java虚拟机规范中没有规定任何OutMemoryError情况的区域
1.2 Java虚拟机栈（JVM Stacks）
与程序计数器一样，Java虚拟机也是线程私有的，它的生命周期与线程相同。
虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型：每个被执行的时候都会同时创建一个栈帧（方法运行期的基础数据结构，具体详情参见前辈的博客）用于存储局部变量表、操作栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法被调用直至执行完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中从入站到出栈的过程。
经常有人会把Java内存区分为堆内存（Heap）和栈内存（Stack），这种分法比较粗糙，Java内存区域的划分实际上远比这复杂。
在Java虚拟机规范中，对此区域规定了两种异常情况：如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度，将抛出所允许的深StackOverflowError异常；如果虚拟机栈可以动态扩展（当前大部分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），当扩展是无法申请到足够的内存时会抛出OutOfMemoryError异常。
1.3 本地方法栈（Native Method Stacks）
与虚拟机栈作用类似，区别不过是虚拟机栈为虚拟机执行Java方法服务，而本地方法栈为虚拟机使用到的Native方法务。
本地方法栈区域也会抛出StackOverflowError异常和OutOfMemoryError异常
1.4 Java堆（Java Heap）
Java堆是被所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建，用于给几乎所有的对象实例以及数组分配内存
Java堆是垃圾收集器管理的主要区域（很多时候被称为“GC”堆）
Java堆可以处于物理上不连续的内存空间中，只要逻辑上连续即可。在现实时，既可以实现成固定大小的，也可以是可扩展的（常通过-Xmx和-Xms控制）。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
1.5 方法区（Method Area）
方法区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信息、常量、静态变量、即时编译器（JIT）编译后的代码等数据。
此区域内存回收主要针对常量池的回收和对类型的卸载，但回收效果差强人意
根据Java虚拟机规范规定，当方法区无法满足内存分配需求时，将抛出OutOfMemoryError异常
1.6 运行时常量池（Runtime Constant Pool）
运行时常量池是方法区的一部分，Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等信息外，还有一项信息是常量池，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到方法区的运行时常量池中。
既然运行时常量池是方法区的一部分，自然也会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
1.7 直接内存（Direct Memory）