（一）运行时数据区域
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。这些区域都有各自的用途。以及创建和销毁的时间，有的区域随着虚拟机进程启动而存在，有些区域则依赖用户线程的启动和结束而建立和销毁。
1.1 程序计数器
程序计数器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。在虚拟机的概念模型里，字节码解释器工作时就是通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令，分支，循环，跳转，异常处理，线程恢复等基础功能都需要依赖这个计数器来完成。
1.2 Java虚拟机栈
与程序计数器一样，Java虚拟机栈也是线程私有的，它的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：每个方法在执行的同时都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。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中入栈到出栈的过程。
在Java虚拟机规范中，对这个区域规定了两种异常状况：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；如果虚拟机栈可以动态扩展，如果扩展时无法申请到足够的内存，就会抛出OutOfMemoryError异常。
1.3 本地方法栈
本地方法栈与虚拟机栈所发挥的作用是非常相似的，他们之间的区别不过是虚拟机栈为虚拟机执行Java方法服务，而本地方法栈则为虚拟机使用到的Native方法服务。在虚拟机规范中对本地方法栈中的方法使用的语言，使用方式与数据结构并没有强制的规定，因此具体的虚拟机可以自由实现它。甚至有的虚拟机直接就把本地方法栈和虚拟机栈合二为一。与虚拟机栈一样，本地方法栈区域也会抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError异常。
1.4 Java堆
对于大多数应用来说，Java堆是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块。Java堆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，因此很多时候也被称作“GC堆”（Garbage Collected Heap）
Java堆可以细分为：新生代和老年代；再细致一点的有Eden空间，From Survivor空间，To Survivor空间等。
1.5 方法区
方法区与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信息，常量，静态变量，即时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Non-Heap(非堆)，目的应该是与Java堆区分开来。
1.6 运行时常量池
运行时常量池是方法区的一部分。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，用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用，这部分内容将在类加载后进入方法区的运行时常量池中存放。
1.7 直接内存
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。但是这部分内存也被频繁地使用，而且也可能导致OutOfMemoryError异常出现。
（二）HotSpot虚拟机对象探秘
这里以常用的虚拟机HotSpot和常用的内存区域Java堆为例，深入探讨HotSpot虚拟机在Java堆中对象分配，布局和访问的全过程
(1)对象的创建
当类加载检查通过后，接下来虚拟机将为新生对象分配内存。
- 假设Java堆中内存是绝对规整的，用“指针碰撞”分配模式
- 如果Java堆中的内存并不是规整的，用“空闲列表”分配模式
(2)对象的内存布局
在HostSpot虚拟机中，对象在内存中存储的布局可以划分为3块区域：
- 对象头：包括两部分信息，第一部分用于存储对象自身的运行时数据，第二部分是类型指针。
- 实例数据：是对象真正存储的有效信息，也是在程序代码中所定义的各种类型的字段内容。
- 对齐填充：对齐填充并不是必然存在的，也没有特别的含义，它仅仅起着占位符的作用。
(3)对象的访问定位
建立对象是为了使用对象，我们的Java程序需要通过栈上的reference数据来操作堆上的具体对象。
目前主流的访问方式有两种
1-使用句柄：好处是reference中存储的是稳定的句柄地址。
2-直接指针：好处是速度更快，节省了一次指针定位的时间开销。
解决内存溢出，详情去看深入理解Java虚拟机第二章
深入理解Java虚拟机