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程的启动而存在，有些区域则依赖用户线程的启动和结束而建立和销毁。
程序计数器
在Java虚拟机中，程序计数器是线程私有的。程序计数器是一块较少的内存区域，它可以看做是当前线程所执行的字节码的行号指示器。在虚拟机中的概念模型中，字节码解释器的工作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这个依赖这个计数器来完成。
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的执行时间的方式来实现的，在任何一个时刻，一个处理器都只会执行一条线程中的指令。因此为了线程切换后，能够恢复到正确的执行位置，每条线程都需要有一个独立的计数器，各条线程之间互不干扰、互不影响，独立存储。我们称这一类内存存储区域为“线程私有”的内存。
Java虚拟机栈
栈帧是方法运行期的基础数据结构栈容量可由-Xss参数设定
与程序计数器一样，Java虚拟机栈也是线程私有的，它的生命周期和线程一样。虚拟机栈的描述的就是Java方法执行的内存模型：每个方法在执行的过程中都会创建一个栈帧用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法从调用至完成的过程。
局部变量表存放了编译器可知的各种基本数据类型（boolean、byte、char、short、int、float、double、long）、对象引用和returnAddress地址信息。局部变量表所存储的内存空间是在编译期间内完成分配的，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。
在Java虚拟机栈中，这个区域规定了两种异常规范：如果线程请求的栈深度大于虚拟机的栈深度，将抛出StackOverFlowError异常；如果虚拟机可以动态扩展，如果扩展时无法申请到足够的内存，就会抛出OutOfMemory异常。
本地方法栈
栈容量可由-Xss参数设定
本地方法栈（Native Method Stack）与虚拟机栈所发挥的作用是非常类似的，它们之间的区别就是虚拟机栈是为虚拟机执行Java方法服务，而本地方法栈是为虚拟机执行Native方法服务。
Java堆
可通过参数 -Xms 和-Xmx设置 。
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，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；Java堆是垃圾收集器管理的主要区域，也叫GC堆；java堆可以处于物理上不连续的内存空间中，只要逻辑上是连续的即可。
方法区
参数-XX:MaxPermSize可设置 .
方法区与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、即时编译器编译后的代码等数据。该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。
运行时常量池
可以通过-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize设置
这两个参数限制的是永久代的大小，但是JDK8后用元空间代替了永久代，所以JDK8后这两个参数无用，而元空间相关参数如下(简略介绍，详情请自行查阅相关资料)：
- -XX:MaxMetaspaceSize 设置元空间最大值
- -XX:MetaspaceSize 指定元空间的初始空间大小
- -XX:MinMetaspaceFreeRatio. 在垃圾收集后控制最小的元空间剩余容量的百分比
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、接口等描述信息外，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进入方法区的运行时常量池中存放。运行时常量池相对于Class文件常量池的另外一个重要特征是具备动态性，java语言并不要求常量一定只有编译器才能产生，也就是并非预置入Class文件中常量池的内容才能进入方法区运行时常量池，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
可通过-XX:MaxDirectMemorySize指定，如果不指定，则默认与Java堆的最大值（-Xmx指定）一样
直接内存并不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是java虚拟机规范定义的内存区域。但是这部分内存也被频繁地使用，而且也可能导致OutOfMemoryError异常。在JDK1.4中新加入了NIO(New Input/Output)类，引入了一种基于通道与缓冲区的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堆中的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Navtive堆中来回复制数据。
