JVM
[來源：維基百科]
程式計數器
- 程式計數器是目前線程執行的位元組碼的行号訓示器；
- 程式計數器線程私有；
- 程式計數器是JVM 規範中唯一一個沒有任何OutOfMemoryError 的區域；
虛拟機棧
- 線程私有，生命周期與線程相同；
- 虛拟機棧描述的是Java 方法執行的記憶體模型，每個方法在執行時會建立一個棧幀用于存儲局部變量表，操作數棧，動态連結，方法出口等資訊。一個方法從調用到執行，就對應着一個棧幀從入棧到出棧的過程。對于一個棧幀來說執行引擎來說，如果一個方法調用鍊很長，調用其中一個方法，其他好多方法也可能處于執行狀态，這時引擎會認為虛拟機棧頂的棧幀才是有效的，這個棧幀被稱為目前棧，這個棧幀對應的方法稱為目前方法，引擎的所有指令都是針對于目前棧幀進行操作的；
- 局部變量表，是一組變量值的存儲空間，存儲機關是slot。若是執行個體方法，則第0 個slot 存儲的是指向所有執行個體對象的引用，在方法中可以通過this 來通路這個隐含的參數，接着存儲的是參數，然後是方法内的局部變量；
- 操作數棧，方法執行之初為空，執行過程中會有各種位元組碼指令寫入或者彈出值。它不通過索引來通路，而是通過标準的棧操作—壓棧和出棧—來通路的，比如，如果某個指令把一個值壓入到操作數棧中，稍後另一個指令就可以彈出這個值來使用。是以操作數棧又可以了解為“基于棧的執行引擎”；
- 動态連結，運作時轉為直接引用；靜态連結，解析時（符号引用）轉化為直接引用；
- 當線程申請的棧空間大于虛拟機允許的深度時，會出現StackOverFlowError 異常；當虛拟機棧無法申請到足夠記憶體時，會出現OutOfMemoryError 異常；
本地方法棧
同上，為native 方法服務；
堆
- 線程共享；
- 用來存儲執行個體對象與數組對象；
- 由于現在有了逃逸分析技術，也可以将對象配置設定到棧上；
- “垃圾堆”，Java 堆是GC 的主要區域，主要采用分代回收，有年輕代，老年代；
- Java 堆，實體上可以不連續，邏輯上要求連續；
- 記憶體配置設定，碰撞指針（要求記憶體絕對規整，注意線程同步，采用CAS 原理+ 失敗重試或者本地線程配置設定緩沖），空閑清單（記憶體不規整）。選擇哪種配置設定算法取決于記憶體是否規整，是否規整取決于采用的GC 算法是否壓縮；
- 對象的通路方法，句柄 + 直接通路；
- 堆空間不足時抛出 OutOfMemoryError；
方法區
- 線程共享；
- 用于存儲已經被虛拟機加載的類的類資訊，常量，靜态變量，編譯後的代碼，運作時常量池（存儲編譯器生成的各種字面量與符号引用）；
- class 檔案中的常量池在類加載之後就被放入運作時常量池；相比之下，方法區的運作時常量池具有動态性；
- 常量可以在運作期間通過intern 加入到常量池中；
- 方法區空間不足時會抛出 OutOfMemoryError；
堆外記憶體（直接記憶體）
1. 直接記憶體可以減少IO 時的記憶體複制，零拷貝（不需要堆記憶體Buffer 拷貝一份到直接記憶體）；
2. 無gc；
優點：
- 減少垃圾回收工作，垃圾回收會暫停其他工作（若使用多線程或者時間片方式，根本感覺不到）；
- 加快複制速度，省略掉Buffer Copy To off-heap 過程；
- 難以控制，若記憶體洩露，排查難度很大；
- 不适合存儲複雜的對象；