對於Java程式設計師來說，記憶體是由JVM自動管理的，所以一旦出現記憶體洩漏或溢位的問題，不瞭解JVM的記憶體結構和各個記憶體區域的工作職責，將對解決問題帶來很大的麻煩，本文參照周志明的《深入理解Java虛擬機器》，介紹JVM的記憶體結構，比較枯燥，但對知其然，不知所以然的編碼人員來說還是有一定幫助的。

　　按照Java虛擬機器規範的規定，JVM自動管理的記憶體將會包括以下幾個執行時資料區域。

　　程式計數器

程式計數器（Program Counter Register）是JVM中一塊較小的記憶體區域，儲存著當前執行緒執行的虛擬機器位元組碼指令的記憶體地址。Java多執行緒的實現，其實是通過執行緒間的輪流切換並分配處理器執行時間的方式來實現的，在任何時刻，處理器都只會執行一個執行緒中的指令。在多執行緒場景下，為了保證執行緒切換回來後，還能恢復到原先狀態，找到原先執行的指令，所以每個執行緒都會設立一個程式計數器，並且各個執行緒之間不會互相影響，程式計數器為"執行緒私有"的記憶體區域。

　　如果當前執行緒正在執行Java方法，則程式計數器儲存的是虛擬機器位元組碼的記憶體地址，如果正在執行的是Native方法（非Java方法，JVM底層有許多非Java編寫的函式實現），計數器則為空。程式計數器是唯一一個在Java規範中沒有規定任何OutOfMemory場景的區域。

　　虛擬機器棧

　　虛擬機器棧（Java Virtual Machine Stacks）和執行緒是緊密聯絡的，每建立一個執行緒時就會對應建立一個Java棧，所以Java棧也是"執行緒私有"的記憶體區域，這個棧中又會對應包含多個棧幀，每呼叫一個方法時就會往棧中建立並壓入一個棧幀，棧幀是用來儲存方法資料和部分過程結果的資料結構，每一個方法從呼叫到最終返回結果的過程，就對應一個棧幀從入棧到出棧的過程。

　　虛擬機器棧是一個後入先出的資料結構，執行緒執行過程中，只有一個棧幀是處於活躍狀態的，被稱為"當前活動幀棧"，當前活動幀棧始終是虛擬機器棧的棧頂元素。

　　本地方法棧

本地方法棧（Native Method Stack）和虛擬機器棧的作用相似，不過虛擬機器棧是為Java方法服務的，而本地方法棧是為Native方法服務的。

　　方法區

方法區（Method Area）是用於儲存類結構資訊的地方，包括常量池、靜態變數、建構函式等型別資訊，型別資訊是由類載入器在類載入時從類檔案中提取出來的。

　　方法區同樣存在垃圾收集，因為使用者通過自定義載入器載入的一些類同樣會成為垃圾，JVM會回收一個未被引用類所佔的空間，以使方法區的空間達到最小。

　　方法區中還存在著常量池，常量池包含著一些常量和符號引用（載入類的連線階段中的解析過程會將符號引用轉換為直接引用）。

　　方法區是執行緒共享的。

　　堆

　　堆（heap）是儲存java例項或者物件的地方，是GC的主要區域，同樣是執行緒共享的記憶體區域。

　　案例分析一

　　案例分析二

 　　上面main方法中執行的程式過程如下：

　　（1）使用者建立了一個Student物件，執行時JVM首先會去方法區尋找該物件的型別資訊，沒有則使用類載入器classloader將Student.class位元組碼檔案載入至記憶體中的方法區，並將Student類的型別資訊存放至方法區。

　　（2）接著JVM在堆中為新的Student例項分配記憶體空間，這個例項持有著指向方法區的Student型別資訊的引用，引用指的是型別資訊在方法區中的記憶體地址。

　　（3）在此執行的JVM程序中，會首先起一個執行緒跑該使用者程式，而建立執行緒的同時也建立了一個虛擬機器棧，虛擬機器棧用來跟蹤執行緒執行中的一系列方法呼叫的過程，每呼叫一個方法就會建立並往棧中壓入一個棧幀，棧幀用來儲存方法的引數，區域性變數和運算過程的臨時資料。上面程式中的stu是對Student的引用，就存放於棧中，並持有指向堆中Student例項的記憶體地址。

　　（4）JVM根據stu引用持有的堆中物件的記憶體地址，定位到堆中的Student例項，由於堆中例項持有指向方法區的Student型別資訊的引用，從而獲得add()方法的位元組碼資訊，接著執行add()方法包含的指令。

　　 總結

　 1、所有執行緒共享的記憶體資料區：方法區，堆。而虛擬機器棧，本地方法棧和程式計數器都是執行緒私有的。

　　 2、存放於棧中的東西如下：
 　　　  2.1 每個執行緒包含一個棧區,棧中只儲存基礎資料型別的物件和自定義物件的引用(不是物件)。物件都存放在堆區中。

　　　　2.2 每個棧中的資料(基礎資料型別和物件引用)都是私有的，其他棧不能訪問。
 　　　  2.3 方法的形式引數，方法呼叫完後從棧空間回收
 　　　  2.4 引用物件的地址，引用完後，棧空間地址立即被回收，堆空間等待GC

　　 3、存放於堆中的東西如下：

　　　　3.1 儲存的全部是物件，每個物件包含一個與之對應的class資訊

　　　　3.2 Jvm只有一個堆區（heap）被所有執行緒共享，堆區中不存放基本型別和物件引用，只存放物件本身

4、存放於方法區中的東西如下：

　　　　4.1 存放執行緒所執行的位元組碼指令

　　　　4.2 跟堆一樣.被所有執行緒共享.方法區包含：所有的class和static變數

　　　　4.3 常量池位於方法區中，見如下圖示說明