1、程序计数器

1、什么是程序计数器

当前线程所执行的字节码的行号指示器

2、特点

线程私有：每个线程都有一个独立的程序计数器，互不影响，独立存储，便于线程的切换

3、工作机制

所属的线程执行Java方法：记录虚拟机字节码指令地址

所属线程执行native方法：为空，

4、异常

不存在内存溢出等异常，例如outofMemoryErrory

2、Java虚拟机栈

1、什么是Java虚拟机栈

Java方法执行的内存模型

2、特点

线程私有：每个线程都有一个Java虚拟机栈，线程结束，栈帧也结束

3、工作机制

当Java方法被执行的时候会创建一个栈帧，存储了局部变量表、操作栈、动态连接、方法出口等消息。方法开始执行该栈帧入栈、方法结束该栈帧出栈。

4、补充

1、局部变量表：基本数据类型、对象引用类型、returnAddress类型

基本数据类型：Boolean（1）、byte（1）、char（1）、short（1）、int（1）、float（1）、long（2）、double（2）---占用的局部变量空间

对象引用类型：reference类型，指向对象起始地址的引用指针\代表对象的句柄\表示对象相关的位置

returnAddress：指向一条字节码指令的位置

2、局部变量表在编译期完成分配局部变量空间。运行期间不会再改变

3、两种异常：

stackOverflowError：线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度

OutOfMemoryError：线程请求的深度超过了虚拟机动态扩展的深度

3、本地方法栈

1、什么是本地方法栈

Java native方法执行的内存模型

2、特点

同Java虚拟机栈

3、运行机制

同Java虚拟机栈（注意这里的本地方法栈仍然会抛出stackOverflowError、OutOfMemoryError两种异常。只是程序计数器不会抛出OutOfMemoryError异常）

总结：程序计数器、Java虚拟机栈、native虚拟机栈随线程而生，随线程而灭

4、Java堆

1、什么是Java堆

是Java虚拟机中存放对象实例的一块最大的内存区域。也是垃圾收集器管理的主要区域。

2、特点

• 所有线程共享
• 物理不连续、逻辑连续

3、运行机制

在Java虚拟机启动时创建，为所有的对象实例分配内存。当堆的内存无法完成实例分配的时候，会抛出OutofMemory异常。线程结束回收内存。

5、方法区

1、什么是方法区

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数据。

2、特点

• 所有线程共享
• 属于堆的一个逻辑部分
• 不需要连续的内存空间
• 同样也需要实现垃圾收集（虽然大家都把方法区当成了“永久代”）

3、运行机制

主要针对常量池的回收以及类型的卸载，无法满足内存分配需求时，抛出outofmemory异常

6、运行时常量池

1、什么是运行时常量池

存放编译期生成的各种字面量和符号引用。是方法区的一部分

2、特点

• 存储没有任何规范，不同的提供商可以自定义
• 动态性：运行期间还可以添加新的常量池

3、运行机制

类被加载时生成的字面量和符号引用存放在方法区的运行时常量池，超过内存的限制，抛出outofmemory异常

7、直接内存

1、什么是直接内存

native函数直接分配的堆外内存

2、特点

• 不属于虚拟机运行时数据区
• 不属于Java虚拟机的内存区域
• 不受Java堆大小的限制
• 受本机总内存的限制

3、运行机制

通过channel-buffer的I/O方式，利用Java堆的directbytebuffer作为直接内存的引用。当本机总内存大于本机物理内存，会抛出outofmemory异常