JVM
[来源：维基百科]
程序计数器
- 程序计数器是当前线程执行的字节码的行号指示器；
- 程序计数器线程私有；
- 程序计数器是JVM 规范中唯一一个没有任何OutOfMemoryError 的区域；
虚拟机栈
- 线程私有，生命周期与线程相同；
- 虚拟机栈描述的是Java 方法执行的内存模型，每个方法在执行时会创建一个栈帧用于存储局部变量表，操作数栈，动态链接，方法出口等信息。一个方法从调用到执行，就对应着一个栈帧从入栈到出栈的过程。对于一个栈帧来说执行引擎来说，如果一个方法调用链很长，调用其中一个方法，其他好多方法也可能处于执行状态，这时引擎会认为虚拟机栈顶的栈帧才是有效的，这个栈帧被称为当前栈，这个栈帧对应的方法称为当前方法，引擎的所有指令都是针对于当前栈帧进行操作的；
- 局部变量表，是一组变量值的存储空间，存储单位是slot。若是实例方法，则第0 个slot 存储的是指向所有实例对象的引用，在方法中可以通过this 来访问这个隐含的参数，接着存储的是参数，然后是方法内的局部变量；
- 操作数栈，方法执行之初为空，执行过程中会有各种字节码指令写入或者弹出值。它不通过索引来访问，而是通过标准的栈操作—压栈和出栈—来访问的，比如，如果某个指令把一个值压入到操作数栈中，稍后另一个指令就可以弹出这个值来使用。所以操作数栈又可以理解为“基于栈的执行引擎”；
- 动态链接，运行时转为直接引用；静态链接，解析时（符号引用）转化为直接引用；
- 当线程申请的栈空间大于虚拟机允许的深度时，会出现StackOverFlowError 异常；当虚拟机栈无法申请到足够内存时，会出现OutOfMemoryError 异常；
本地方法栈
同上，为native 方法服务；
堆
- 线程共享；
- 用来存储实例对象与数组对象；
- 由于现在有了逃逸分析技术，也可以将对象分配到栈上；
- “垃圾堆”，Java 堆是GC 的主要区域，主要采用分代回收，有年轻代，老年代；
- Java 堆，物理上可以不连续，逻辑上要求连续；
- 内存分配，碰撞指针（要求内存绝对规整，注意线程同步，采用CAS 原理+ 失败重试或者本地线程分配缓冲），空闲列表（内存不规整）。选择哪种分配算法取决于内存是否规整，是否规整取决于采用的GC 算法是否压缩；
- 对象的访问方法，句柄 + 直接访问；
- 堆空间不足时抛出 OutOfMemoryError；
方法区
- 线程共享；
- 用于存储已经被虚拟机加载的类的类信息，常量，静态变量，编译后的代码，运行时常量池（存储编译器生成的各种字面量与符号引用）；
- class 文件中的常量池在类加载之后就被放入运行时常量池；相比之下，方法区的运行时常量池具有动态性；
- 常量可以在运行期间通过intern 加入到常量池中；
- 方法区空间不足时会抛出 OutOfMemoryError；
堆外内存（直接内存）
1. 直接内存可以减少IO 时的内存复制，零拷贝（不需要堆内存Buffer 拷贝一份到直接内存）；
2. 无gc；
优点：
- 减少垃圾回收工作，垃圾回收会暂停其他工作（若使用多线程或者时间片方式，根本感觉不到）；
- 加快复制速度，省略掉Buffer Copy To off-heap 过程；
缺点：
- 难以控制，若内存泄露，排查难度很大；
- 不适合存储复杂的对象；