1.什么时运行时数据区
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一直存在，有些区域则是依赖用户线程的启动和结束而建立和销毁。
线程共享：方法区和堆
线程隔离：虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器
2.程序计数器
2.1定义
程序计数器（Program Counter Register）是一块较小的内存空间，它可以看作是当前线程所执行的 字节码的行号指示器。如果线程正在执行的是一个Java方法，这个计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址；如果正在执行的是本地（Native）方法，这个计数器值则应为空（Undefined）。
2.2 为什么使用程序计数器
由于Java 虚拟机的多线程是通过线程轮流切换、分配处理器执行时间的方式来实现的，在任何一 个确定的时刻，一个处理器（对于多核处理器来说是一个内核）都只会执行一条线程中的指令。因此，为了线程切换后能恢复到正确的执行位置，每条线程都需要有一个独立的程序计数器，各条线程 之间计数器互不影响，独立存储，我们称这类内存区域为“线程私有 ” 的内存。
2.3 内存溢出问题
程序计数器是唯一一个内存不会溢出的内存区域
3.java虚拟机栈
3.1概念
每个方法被执行的时候，Java 虚拟机都会同步创建一个栈帧 （ Stack Frame ）用于存储局部变量表、操作数栈、动态连接、方法出口等信息。每一个方法被调用直至执行完毕的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程。
3.2局部变量表
局部变量表存放了编译期可知的各种Java 虚拟机基本数据类型（ boolean 、 byte 、 char 、 short 、 int 、 float、 long 、 double ）、对象引用（ reference 类型，它并不等同于对象本身，可能是一个指向对象起始 地址的引用指针，也可能是指向一个代表对象的句柄或者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）。
这些数据类型在局部变量表中的存储空间以局部变量槽（Slot ）来表示，其中 64 位长度的 long和 double类型的数据会占用两个变量槽，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期间完成分配。
这里说的 “ 大小 ” 是指变量槽的数量，虚拟机真正使用多大的内存空间（譬如按照1 个变量槽占用 32 个比特、 64 个比特，或者更多）来实现一 个变量槽，这是完全由具体的虚拟机实现自行决定的事情。
3.3 内存溢出问题
（1）线程请求栈深度大于虚拟机所允许的深度， 将抛出 StackOverflowError 异常
（2）如果Java虚拟机栈容量可以动态扩展 [2]，当栈扩展时无法申请到足够的内存会抛出OutOfMemoryError异常。
4.本地方法栈
4.1概念
与虚拟机栈非常相似，其区别只是虚拟机栈为虚拟机执行Java方法（也就是字节码）服务，而本地方法栈则是为虚拟机使用到的本地（Native）方法服务。本地方法一般c++和c写的。
4.2 内存溢出问题
与虚拟机栈一样，本地方法栈也会在栈深度溢出或者栈扩展失 败时分别抛出StackOverflowError 和 OutOfMemoryError 异常。
5.堆
5.1概念
（1）Java堆是被所有线程共享的一块内存区域，是存放对象实例，Java实例里“几乎”所有的对象实例都在这里分配内存。
（2）Java堆是垃圾收集器管理的内存区域，因此一些资料中它也被称作“GC 堆 ”。
（3） 内存回收角度来看java堆可分为：新生代和老生代。
（4） 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私有的分配缓冲区。
（5）无论怎么划分，都与存放内容无关，无论哪个区域，存储的都是对象实例，进一步的划分都是为了更好的回收内存，或者更快的分配内存。
5.2内存溢出问题
根据Java虚拟机规范的规定，java堆可以处于物理上不连续的内存空间中。当前主流的虚拟机都是可扩展的（通过 -Xmx 和 -Xms 控制）。如果堆中没有内存可以完成实例分配，并且堆也无法再扩展时，将会抛出OutOfMemoryError异常。
6.方法区
6.1概念
方法区（ Method Area ）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
的类型信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码缓存等数据。
6.2内存溢出问题
当方法区无法满足内存分配需求时，抛出OutOfMemoryError异常。
7.运行时常量池
7.1概念
运行时常量池（Runtime Constant Pool ）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表（Constant Pool Table ），用于存放编译期生成的各种字面量与符号引用，这部分内容将在类加载后存放到方法区的运行时常量池中。
除了保存 Class 文件中描述的符号引用外，还会把由符号引用翻译出来的直接引用也存储在运行时常量池中。
7.2 内存溢出问题
当常量池无法再申请到内存时会抛出OutOfMemoryError 异常。
8.直接内存
8.1 概念
直接内存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。但是既然是内存，肯定还是受本机总内存（包括RAM以及SWAP区或者分页文件）大小以及处理器寻址空间的限制。
在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 函数库直接分配堆外内存，然后通脱一个存储在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（本地）堆中来回复制数据。
