Java虚拟机在执行的过程中会将物理内存划分为几个区域来进行管理，这些区域都有特定用途和生命周期。Java虚拟机规范中提到，有以下6个部分组成：
1：寄存器(PC Register)
Java虚拟机的多线程是通过轮流切换分配处理器执行时间来实现的，在任何一个时间点上，一个处理器只能执行一个线程中的指令，其余线程中断状态。因此为了记录每个线程当前所执行的指令，每个线程都会拥有一个独立的PC寄存器，用于保存线程执行状态。而且寄存器互不影响，类似这样的内存空间也叫做“线程私有”内存。
特别的，如果执行的方法是native方法，寄存器是不确定的(undefined)，如果是Java方法，寄存器保存的是当前字节码指令地址。PC寄存器的容量至少应当能保存一个 returnAddress 类型的数据或者一个与平台相关的本地指针的值。所以在计算内存使用的时候，这一部分可以忽略不计。
2：虚拟机栈(Java Virtual Machine Stacks)
虚拟机栈也是线程私有的，与线程生命周期一致，创建的时候分配，终止的时候回收。在内存中以帧的形式存储，用于保存线程的局部变量表，局部计算结果，一个方法开始执行到返回结果，对于栈来说就是一个帧入栈和出栈的过程。其中局部变量表中包含了基本数据类型和引用对象(对象地址指针，字节码地址等等)。
在Java虚拟机规范第一版中，Java虚拟机栈也被直接称作Java栈，这个规范允许要么以固定尺寸来分配空间或者能动态扩展。如果栈大小是固定的，创建栈的时候，每一个Java虚拟机栈大小都可以独立选定。即通过参数决定栈大小或者最大最小值，内存可不要求连续。Java虚拟机的栈可以分配于更底层语言中的堆中。
Java虚拟机栈上操作会有两个异常需要考虑，一是线程计算请求的栈深度(容量)超过虚拟机所允许的深度，将抛出StackOverflowError异常，如果虚拟机可以动态扩展，并试图扩展，但内存不足了，或者没有足够内存创建新线程的时候，将抛出OutOfMemoryError异常。
3：堆(Heap)
堆是可供所有线程共享的区域，类实例和数组分配的区域。启动虚拟机的时候创建，堆中存储的对象受自动内存管理(GC)，所以无需手动释放。空间分配也可以是固定大小或动态扩展，内存可不要求连续，这点和栈是一样的。如果需求的堆容量超过了自动内存管理能提供的最大容量，也会抛出OutOfMemoryError异常。
4：方法区(Method Area)
方法区同样是线程共享的区域，有点类似于传统语言的“Text Segment”区。存储了类结构，例如：运行时常量池，字段和方法数据，以及构造函数和普通方法的字节码内容。还包括一些类，实例，接口初始化时用到的特殊方法。特殊方法例如init等等。
方法区同样在虚拟机启动的时候创建，尽管方法区是堆的逻辑组成中的一部分，不过这个区可以实现垃圾回收，也可以不实现，规范不做强制要求，代码编译管理策略和物理内存分配都不做要求，具体得看虚拟机的实现了。
当然，如果申请不到足够的内存，也会抛OutOfMemoryError。
5：运行时常量池(Run-Time Constant Pool)
顾名思义，是每一个类或接口常量表现形式，包括若干种常量：从编译期可知的值到解析运行才知道的值。每一个常量池都保存在方法区中，在类被加载到虚拟机后创建出来。显然，构造常量池不能超过方法区大小，否则抛OutOfMemoryError。
6：本地方法栈(Native Method Stacks)
这块区域是为Java调用非Java编写的代码而开辟的空间，实际上就是一块传统语言用到的栈。如果虚拟机不支持native方法，自身也不依赖传统栈，可以不分配本地方法栈空间，如果支持，一般都在线程创建的时候分配空间。本地方法栈的大小调整和前面几个一致。分配的栈容量不得超出本地方法栈最大容量，否则抛StackOverflowError异常，无法申请足够的内存扩展栈的话，将抛出OutOfMemoryError异常。
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