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，这些区域都有各自的用途以及创建和销毁的时间，有的区域随着虚拟机进行的启动而存在，有些区域则依赖用户线程的启动和结束而建立和销毁。根据《Java虚拟机规范（Java SE 7版）》的规定，Java虚拟机所管理的内存将会包含以下几个运行时数据区域：

        程序计数器（Program Counter Register）是一块较小的内存空间，它可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器。在虚拟机的概念模型里（仅是模仿模型，各种虚拟机可能会通过一些更高效的方式去实现），字节码解释器工作时就是通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令，分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能都需要领带这个计数器来完成。

       由于Java虚拟机的多线程是通过线程轮流切换并分配处理器执行时间的方式来实现的，在任何一个确定的时刻，一个处理器（或一个内核）都只会执行一条线程中的指令，因此每条线程都需要有一个独立的程序计数器，各条线程之间计数器互不影响，独立存储，我们称这类内存区域为“线程私有”的内存。

        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，这个计数器值则为空（Undefined）。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。

        Java虚拟机栈（Java Virtual Machine Stacks）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：每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧（Stack Frame）用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每个方法从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入栈到出栈的过程。

        Java内存区被粗略地分为堆内存和栈内存，其中栈内存，即指虚拟机栈中的局部变量表部分。

        局部变量表存放了编译期可知的各种基本数据类型（boolean、byte、char、short、int、float、long、double，64位长度的long和double会占用2个局部变量空间，其余数据类型只占用1个局部变量空间）、对象引用（reference类型，它不等同于对象本身，可能是一个指向对象起始地址的引用指针，也可能是指向一个代表对象的句柄或其他与此对象相关的位置）和returnAddress类型（指向了一条字节码指令的地址）。

        局部变量表所需的内存空间在编译期间完成分配，当进入一个方法时，这个方法需要在帧中分配多大的局部变量空间是完全确定的，在方法运行期间不会改变局部变量表的大小。

        Java虚拟机栈有两种异常状态：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；如果虚拟机栈可动态扩展，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（Native Method Stack）与虚拟机栈所发辉的作用是非常相似的，它们之间的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方法服务，它也会抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError异常。

        Java堆（Heap）是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块，是被所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例，几乎所有的对象实例都在这里分配内存。但是随着JIT编译技术的发展与逃逸分析技术逐渐成熟，栈上分配、标题优化将会导致一些微妙的变化发生，所有的对象在堆上分配也变得不是那么绝对了。

        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），根据Java虚拟机规范的规定，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。Java堆一般被实现成可扩展的，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（Method Area）也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、即时编译器编译后的代码等数据，它有一个别名叫做Non-Heap。Java虚拟机规范对方法区的限制非常宽松，除了和Java堆一样可以不需要连接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。

        运行时常量池（Runtime Constant Pool）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。

        直接内存（Direct Memory）是指NIO引入的一种基于通道与缓冲区的I/O方式，它可以使用Native方式直接调用堆外内存，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。

        总之，JVM的运行时数据区：
        1 方法区，共享数据区，存放虚拟机加载的类信息、常量、静态变量和即时编译器编译的代码等信息；
        2 堆，共享数据区，存放对象实例，GC管理的主要区域，因此也叫GC堆；
        3 虚拟机栈，线程隔离区，存放局部变量（基本数据类型、对象引用和returnAddress类型）、操作数栈、动态链接、方法出口；
        4 本地方法区，线程隔离区，与虚拟机栈类似，为本地方法服务；
        5 程序计数器，线程隔离区，行号指示器，唯一没有定义OutOfMemoryError的区域；