JVM Run-Time Data Areas

对于C++来说，程序员是内存的管理者，他拥有每一个对象的所有权，担负着该对象生命从创建到终结的整个过程（new->delete 成对匹配）。
而Java程序员来说，内存的管理工作由虚拟机承担，Java程序员仅仅是内存的使用者。由JVM来自动进行内存管理极大的方便了用户的使用，使其不容易出现内存泄露或者是溢出的问题，与此同时，一旦出现内存泄露或溢出，我们将很难查错。因此，了解JVM的内存管理机制是Java程序员必需的一项工作。

Run-Time Data Areas

JVM定义了各种不同的运行时数据区供程序运行时使用。它们有的随JVM的启动而创建，随JVM的退出而销毁，其他的一些是线程所有的，随线程的创建而创建，随线程的退出而销毁。

1. The Programming-Counter Register 程序计数器
   JVM支持多线程工作，工作模式是处理器时分复用，为了在线程切换后使其能够正确恢复，JVM为每个线程都分配了一个PC计数器，各个线程之间的计数器互不影响，独立存储。我们称之为 “线程私有" 的。
   当当前正在执行的方法 is not native， PC的值是其下一条指令的地址，若当前方法 is native ，PC register is undefined 。
   此内存区JVM中唯一一个没有OutOfMemoryError的情况。

2. Java Virtual Machine Stacks Java虚拟机栈
   同PC计数器一样，Java Virtual Machine stacks 是线程私有的，随线程的创建而创建。
   Java虚拟机栈是以帧（frame）的方式组建的。当一个方法被调用时会创建一个新的栈帧，该方法调用结束时对应的栈帧也随之销毁（不管该方法是正常退出还是非正常的）。
   栈栈中存放了类中当前方法的局部变量表、操作栈、动态链接和方法出口等信息。
   
   1）Local Variables（Local Variable Array ）局部变量表
   局部变量表的大小在编译期就确定了，它可以存储包括boolean, char, byte, short, int, double , float, double, reference（指向了堆对象的地址） 和 returnAddress类型（指向了一条字节码指令地址）的值，其中，long 和 double 型数据占用了连续的两个局部变量空间（未知大小），其余数据类型只占用一个。因此，局部变量表的大小仅取决于JVM的实现。
   局部变量表通过索引（index）进行访问，索引 的取值范围为 [ 0，array.length ) 。
   2）Operand Stacks

   Java虚拟机规范中对这个区域规定了两种异常情况：
   StackOverflowError，当线程请求超过JVM Stacks所允许的深度时， JVM throws a StackOverflowError 。
   OutOfMemoryError，若JVM Stacks可以动态扩展（事实上，当前大部分的Java虚拟机都可动态扩展），当内存无法满足其扩展请求即无法申请到足够的内存时，JVM throws an OutOfMemoryError。

3. Native Method Stacks
   顾名思义，本地方法栈就是为 Native Methods 服务的，它的功能同虚拟机栈非常相似。
   Native Methods 就是用非Java语言写的方法，可以被 JVM 调用。
   同虚拟机栈一样，本地方法栈也可以是固定大小或动态扩展的，也会抛出 StackOverflowError 和 OutOfMemoryError 异常。

4. Heap
   堆是线程共享的，它随着虚拟机的启动而创建，是用来存放对象和数组一块区域。
   在Java语言中，对象不是准确删除的（delete），而是通过 Garbage Collector 也就是自动内存管理系统进行管理的，垃圾回收器也主要就是为堆区进行服务。
   堆可以是固定大小或根据计算需求动态扩展，当需求大于堆能够提供的最大情况时会抛出OutOfMemoryError异常。
   堆内存在物理上不要求连续的存储空间。

5. Method Area
   方法区是线程共享的，它存储类的相关信息，包括运行时常量池、字段和方法数据，方法和构造函数代码等
   方法区在逻辑上是堆区域的一部分，可以是固定大小或或者动态扩展，物理内存区域不要求连续。 与堆不同的是，方法区的垃圾回收行为较少，甚至可以选择不进行垃圾回收。
   当方法区无法满足内存分配需求时，抛出OutOfMemoryError异常。

6. Run-Time Constant Pool
   运行时常量池是方法区的一部分，用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用，这部分内容将会在类加载后存放在运行时常量池中。
   和方法区一样，当常量池无法在申请到内存时，抛出OutOfMemoryError异常。