自动内存管理机制

1、程序计数器（Program Counter Register）

        程序计数器是一块较小的内存空间，可以看做是当前线程所狮子狗你的字节码的行号指示器。

        线程私有，多线程之间的计数器互不影响。

2、JAVA虚拟机栈（Java Virtual Machine Stacks）

        线程私有。

        Java虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型：每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧（Stack Frame）用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法从调用直至执行完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中入栈道出栈的过程。

        局部变量表存放了编译期克制的各章基本数据类型（boolean、byte、char、short、int、float、long、double）、对象引用（reference类型，它不等同于对象本身，可能是一个只想对象起始地址的引用指针，也可能是指向一个代表对象的句柄或其他与此对象相关的位置）和returnAddress类型（指向了一条字节码指令的地址）。

        其中64位长度的long和double类型的数据会占用2个局部变量空间（Slot），其余的数据类型只占用一个。局部变量表所需的内存空间在编译器期间完成分配，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。

        如果线程请求的栈深度大于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（当前大部分的Java虚拟机都可动态扩展，只不过Java虚拟机规范中也允许固定长度的虚拟机栈），如果扩展时无法申请到足够的内存，就会抛出OutOfMemoryError异常。

3、本地方法栈

        本地方法栈为虚拟机使用到的Native方法服务。

        与虚拟机栈译英，本地方法栈区域也会抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError异常。

4、JAVA堆

        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。这一点在Java虚拟机规范中的描述是：所有的对象实例以及数组都要在堆上分配，但是随着JIT编译器的发展与逃逸分析技术逐渐成熟，栈上分配、标量替换优化技术将会导致一些微妙的变化发生 ，所有的对象都分配在堆上也渐渐变得不是那么“绝对”了。

        Java堆是垃圾收集器管理的主要区域。由于现在收集器基本都采用分代收集算法，所以Java堆中还可以细分为：新生代和老年代；在细致一点的有Eden空间、From Survivor空间、To Survivor空间等。从内存分配的角度看，线程共享的Java堆中可能划分出多个线程是由的分配缓冲区（Thread Local Alloction Buffer，TLAB）。不过无论如何划分，都与存放内容无关，无论哪个区域，存储的都仍然时对象实例，进一步划分的目的时为了更好地回收内存，或者更快地分配内存。

        如果堆中没有内存完成实例分配，并且堆也无法在扩展时，将会抛出OutOfMemoryError异常。

5、方法区（Method Area）

        方法区与Java堆译英，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、即使编译器编译后的代码等数据。虽然Java虚拟机规范把方法区描述为堆的一个逻辑部分，但是它却有一个别名叫做Non-Heap（非堆），目的应该是与Java堆区分开来。

        有人把方法区成为“永久代”（Permanent Generation），本质上两者并不等价，仅仅是因为HotSpot虚拟机的设计团队选择把GC分代收集扩展至方法区，或者说使用永久代来实现方法区而已，这样HotSpot的垃圾收集器可以像管理Java堆一样管理这部分内存，能够省去专门为方法区编写内存管理代码的工作。对于其他虚拟机来说是不存在永久代的概念的。

6、运行时常量池（Runtime Constant Pool）

        运行时常量池是方法区的一部分。

        一般来说，处理保存Class文件中描述的符号引用外，还会把翻译出来的直接引用也存储在运行时常量池中。

        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期才产生，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。

        也可能会跑出OutOfMemoryError异常。

7、直接内存（Direct Memory）

        直接内存并不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是Java虚拟机规范中定义的内存区域。

        JDK1.4中新加入了NIO(New Input/Output)类，引入了一种基于通道（Channel）与缓冲区（Buffer）的I/O方式，它可以使用Native函数库直接分配对外内存，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Native堆中来回复制数据。

        也可能会跑出OutOfMemoryError异常。