Java虛擬機在執(zhí)行Java程序的過程中會把它所管理的內(nèi)存劃分為若干個不同的數(shù)據(jù)區(qū)域。這些區(qū)域都有各自的用途，以及創(chuàng)建和銷毀的時間，有的區(qū)域隨著虛擬機進程的啟動而存在，有些區(qū)域則依賴用戶線程的啟動和結(jié)束而建立和銷毀。
Java虛擬機運行時數(shù)據(jù)區(qū)：
程序計數(shù)器：
可以看作是當前線程所執(zhí)行的字節(jié)碼的行號指示器。
在虛擬機的概念模型里（僅是概念模型，各種虛擬機可能會通過一些更高效的方式去實現(xiàn)），字節(jié)碼解釋器工作時就是通過改變這個計數(shù)器的值來選取下一條需要執(zhí)行的字節(jié)碼指令，分支、循環(huán)、跳轉(zhuǎn)、異常處理、線程恢復(fù)等基礎(chǔ)功能都需要依賴這個計數(shù)器來完成。
由于Java虛擬機的多線程是通過線程輪流切換并分配處理器執(zhí)行時間的方式來實現(xiàn)的，在任何一個確定的時刻，一個處理器（對于多核處理器來說是一個內(nèi)核）都只會執(zhí)行一條線程中的指令。因此，為了線程切換后能恢復(fù)到正確的執(zhí)行位置，每條線程都需要有一個獨立的程序計數(shù)器，各條線程之間計數(shù)器互不影響，獨立存儲，我們稱這類內(nèi)存區(qū)域為“線程私有”的內(nèi)存。
如果線程正在執(zhí)行的是一個Java方法，這個計數(shù)器記錄的是正在執(zhí)行的虛擬機字節(jié)碼指令的地址；如果正在執(zhí)行的是Native方法（一個Native Method就是一個java調(diào)用非java代碼的接口），這個計數(shù)器值則為空（Undefined）。此內(nèi)存區(qū)域是唯一一個在Java虛擬機規(guī)范中沒有規(guī)定任何OutOfMemoryError情況的區(qū)域。
java虛擬機棧：
與程序計數(shù)器一樣，Java虛擬機棧（Java Virtual Machine Stacks）也是線程私有的，它的生命周期與線程相同。虛擬機棧描述的是Java方法執(zhí)行的內(nèi)存模型：每個方法在執(zhí)行的同時都會創(chuàng)建一個棧幀（Stack Frame[1]）用于存儲局部變量表、操作數(shù)棧、動態(tài)鏈接、方法出口等信息。每一個方法從調(diào)用直至執(zhí)行完成的過程，就對應(yīng)著一個棧幀在虛擬機棧中入棧到出棧的過程。
局部變量表存放了編譯期可知的各種基本數(shù)據(jù)類型（boolean、byte、char、short、int、float、long、double）、對象引用（reference類型，它不等同于對象本身，可能是一個指向?qū)ο笃鹗嫉刂返囊弥羔?，也可能是指向一個代表對象的句柄或其他與此對象相關(guān)的位置）和returnAddress類型（指向了一條字節(jié)碼指令的地址）。
局部變量表所需的內(nèi)存空間在編譯期間完成分配，當進入一個方法時，這個方法需要在幀中分配多大的局部變量空間是完全確定的，在方法運行期間不會改變局部變量表的大小。
在Java虛擬機規(guī)范中，對這個區(qū)域規(guī)定了兩種異常狀況：如果線程請求的棧深度大于虛擬機所允許的深度，將拋出StackOverflowError異常；如果虛擬機棧可以動態(tài)擴展（當前大部分的Java虛擬機都可動態(tài)擴展，只不過Java虛擬機規(guī)范中也允許固定長度的虛擬機棧），如果擴展時無法申請到足夠的內(nèi)存，就會拋出OutOfMemoryError異常。
本地方法棧：
本地方法棧（Native Method Stack）與虛擬機棧所發(fā)揮的作用是非常相似的，它們之間的區(qū)別不過是虛擬機棧為虛擬機執(zhí)行Java方法（也就是字節(jié)碼）服務(wù)，而本地方法棧則為虛擬機使用到的Native方法服務(wù)。
與虛擬機棧一樣，本地方法棧區(qū)域也會拋出StackOverflowError和OutOfMemoryError異常。
JAVA堆：
Java堆（Java Heap）是Java虛擬機所管理的內(nèi)存中最大的一塊。Java堆是被所有線程共享的一塊內(nèi)存區(qū)域，在虛擬機啟動時創(chuàng)建。此內(nèi)存區(qū)域的唯一目的就是存放對象實例，幾乎所有的對象實例都在這里分配內(nèi)存。這一點在Java虛擬機規(guī)范中的描述是：所有的對象實例以及數(shù)組都要在堆上分配。現(xiàn)在也不這么絕對了。
Java堆可以處于物理上不連續(xù)的內(nèi)存空間中，只要邏輯上是連續(xù)的即可。
如果在堆中沒有內(nèi)存完成實例分配，并且堆也無法再擴展時，將會拋出OutOfMemoryError異常。
堆和棧的區(qū)別：
（1）各司其職
最主要的區(qū)別就是棧內(nèi)存用來存儲局部變量和方法調(diào)用信息。而堆內(nèi)存用來存儲Java中的對象。無論是成員變量、局部變量還是類變量，它們指向的對象都存儲在堆內(nèi)存中。
（2）空間大小
棧的內(nèi)存要遠遠小于堆內(nèi)存，如果你使用遞歸的話，那么你的棧很快就會充滿并產(chǎn)生StackOverFlowError。
（3）獨有還是共享
棧內(nèi)存歸屬于線程的私有內(nèi)存，每個線程都會有一個棧內(nèi)存，其存儲的變量只能在其所屬線程中可見。而堆內(nèi)存中的對象對所有線程可見，可以被所有線程訪問。
（4）異常錯誤
如果線程請求的棧深度大于虛擬機所允許的深度，將拋出StackOverflowError異常。
如果JVM?？梢詣討B(tài)擴展（大部分JVM是可以的），當擴展時無法申請到足夠內(nèi)存則拋出OutOfMemoryError異常。
而堆內(nèi)存沒有可用的空間存儲生成的對象，JVM會拋出java.lang.OutOfMemoryError。
