1.什么是JVM
首先要说明什么是JVM。
JVM是java虚拟机的简称。它负责将编译生成的字节码文件（.class）解释并执行。JVM的可以在不同操作系统上运行，也是Java跨平台特性的原因之一。
需要注意的一点是，JVM虽然属于Java语言体系，但实际上具有多种JVM虚拟机实现。更具不同的操作系统，JVM底层的实现方式也有所不同。目前最为主流的Java虚拟机有HotSpot、JRockit等。
2.JVM的内存结构
JVM的内存结构，主要研究其运行时数据区的内存分配和管理情况。其构成如下图
首先类装载器classLoader负责加载.class文件进入JVM。
程序计数器（Register）
这是一块很小的内存区域
功能：负责执行字节码（.class）。这些字节码是直接操作计算机的指令，JVM中的字节码解释器，就是通过改变程序计数器的值，实现顺序、分支、循环等最基本操作的。可以理解为单片机中的寄存器。
线程可见性：该区域是线程私有的。每个线程都有自己独立的程序计数器空间。（注意，Java虚拟机是多线程操作的，通过分配时间调度各个线程。且在同一时刻，多核处理器中的每一核都只执行自己的线程的中的指令）
虚拟机栈（stack）
通常程序员也习惯称之为Java栈，或方法栈。
功能：描述Java方法执行的内存区域。每个方法在执行时都会在该栈中创建一个栈帧（可以理解为一个元素），其中存储着局部变量表，操作栈，出口信息等。每个方法从开始执行到执行结束，实际就是一个进栈——出栈的过程。
说明：局部变量表，里面存放着java的8中基本数据类型和引用类型和returnAddress类型。基本数据类型不再多说，除了64位的long和double使用两个局部变量空间，其余都使用一个。引用类型，通过指针或者句柄（其实就是个编号，可以指向一个对象）指向堆中的Java对象。局部变量表在创建时，大小就确定，不可更改。
线程可见性：栈同样是线程私有的，且声明周期与线程相同。
Java堆（heap）
Java对象存放的空间，空间较大。（通常也习惯简单的把JVM内存结构分为堆和栈两部分）
功能： 管理Java对象的生命周期，所有的Java对象实例都存放在这块内存中。（深入的考虑，其实还有一部分对象不由它管理）
说明：该区域是GC垃圾回收机制主要执行的地方，根据垃圾回收机制，该区域又可分为新生代、老生代、永生代，各个部分具有不同的回收算法，先不做详细介绍。
该区域的大小可以通过-Xms 和-Xmx进行手动分配。默认Xms分配初始最小运行内存，为计算机物理内存的1/64，Xmx表示最大内存，默认为物理内存的1/4
线程可见性：所有线程共享，且堆内存不要求物理上的连续内存，而是逻辑上的连续。
本地方法栈
功能与虚拟机栈相似，只不过它负责存放和执行的是本地方法。
关于本地方法，简单理解就是不是使用Java语言写的方法，这部分方法使用的语言，取决于JVM运行的操作系统平台。通常来说，使用的是C语言辨析本地方法。此外本地方法接口的存在，可以使java调用非Java语言，这通常用来在不同的OS上实现不同的JVM。例如JNI可以调用C语言的库函数。
这一特性更可以实现Java代码同OS的隔离，保证跨平台性。
方法区
功能：存储着加载后的类的信息，相关常量，static静态量等。
线程可见性：各个线程共有。
说明：在部分虚拟实现中，由于常量可以被理解为创建出来就可以不会轻易变化和销毁的（注意，不是不销毁，只是很难销毁且没有销毁的必要），就直接选择将方法区实现在永生代中。这样GC的垃圾回收就可以扩展到这个区域。
运行时常量池
上图中并没有这个区域，它存在于方法区中。
首先要说明，这里说的常量不仅是Java语言定义的常量，不改变的量。而是指代码编译后，.class中的符号引用（用于指向本Java程序调用的外部Java类库）和普通Java常量的集合。二者统称为运行时常量，存放在常量池中。
此外，运行时常量池具备动态性，在Java运行时，仍然可以动态的向其中添加常量。String类的intern方法就利用这个特性。