根據《Java虛擬機器規範（Java SE7版）》的規定，Java虛擬機器所管理的記憶體將會包括以下幾個執行時資料區域，如圖所示

一、程式計數器

        程式計數器是一塊較小的記憶體空間，他的作用可以看做是當前執行緒所執行的位元組碼的行號指示器。在虛擬機器的概念模型裡（僅是概念模型，各種虛擬機器可能會通過一些更高效的方式去實現），位元組碼直譯器工作時就是通過改變這個計數器的值來選取下一條需要執行的位元組碼指令，分支、迴圈、跳轉、異常處理、執行緒恢復等基礎功能都需要依賴這個計數器來完成。
        由於java虛擬機器的多執行緒是通過執行緒輪流切換並分配處理器執行時間的方式來實現的，在任何一個確定的時刻，一個處理器（對於多核處理器來說是一個核心）只會執行一條執行緒中的指令。因此，為了執行緒切換後能恢復到正確的執行位置，每條執行緒都需要有一個獨立的程式計數器，各條執行緒之間的計數器互不影響，獨立儲存，我們稱這類記憶體區域為“執行緒私有”的記憶體。

        如果執行緒正在執行一個java方法，這個計數器記錄的是正在執行的虛擬機器位元組碼指令的地址；如果正在執行的是Native方法，這個計數器為空（undefined）。此記憶體區域是唯一一個在java虛擬機器規範中沒有規定任何OutOfMemoryError情況的區域。

二、虛擬機器棧

        虛擬機器棧也是執行緒私有的，它的生命週期與執行緒相同。虛擬機器棧描述的是Java方法執行的記憶體模型：每個方法在執行的同時都會建立一個棧幀用來存放儲存區域性變量表、運算元表、動態連線、方法出口等資訊，每一個方法從呼叫直至執行完成的過程，就對應著一個棧幀在虛擬機器棧中入棧到出棧的過程。

        具體的說就是執行一個類(類中有main方法)時，執行到main方法，就會把為main方法建立一個棧幀，然後在加到虛擬機器棧中，棧幀中會存放這main方法中的各種區域性變數，物件引用等東西。當在main方法中呼叫別的方法時，就會有另一個方法的棧幀入虛擬機器棧，當該方法呼叫完了之後，彈棧，然後main方法處於棧頂，就繼續執行，直到結束，然後main方法棧幀也彈棧，程式就結束了。

        在java虛擬機器規範中，對這個區域規定了二種異常狀況：如果執行緒請求的棧深度大於虛擬機器所允許的深度，將丟擲StackOverflowError異常；如果虛擬機器棧可以動態擴充套件，如果擴充套件時無法申請到足夠的記憶體，就會丟擲OutOfMemeryError異常。

三、Java堆

        所有執行緒共享的一塊記憶體區域。Java虛擬機器所管理的記憶體中最大的一塊，因為該記憶體區域的唯一目的就是存放物件例項。Java堆是垃圾收集器管理的主要區域，因此很多時候也被稱為GC堆。從記憶體回收的角度來看，由於現在收集器基本都採用分代收集演算法，所以Java堆還可以細分為：新生代和老年代；再細緻一點的有Eden空間、From Survivor空間、To Survivor空間等。

        根據Java虛擬機器規範的規定，Java堆可以處在物理上不連續的記憶體空間中，只要邏輯上是連續的即可，就像我們的磁碟空間一樣。在實現時，既可以實現成固定大小的，也可以是可擴充套件的，不過當前主流的虛擬機器都是按照可擴充套件來實現的（通過-Xmx和-Xms控制）。如果在堆中沒有記憶體完成例項分配，並且堆也無法擴充套件時，將會丟擲OutOfMemoryError異常。

四、方法區

        方法區和Java堆一樣，是各個執行緒共享的記憶體區域，它用於儲存已被虛擬機器載入的類資訊、常量、靜態變數、即時編譯器編譯後的程式碼等資料。方法區域又被稱為“永久代”，但這僅僅對於Sun HotSpot來講，JRockit和IBM J9虛擬機器中並不存在永久代的概念。Java虛擬機器規範把方法區描述為Java堆的一個邏輯部分，而且它和Java Heap一樣不需要連續的記憶體，可以選擇固定大小或可擴充套件，另外，虛擬機器規範允許該區域可以選擇不實現垃圾回收。相對而言，垃圾收集行為在這個區域比較少出現，但是這部分割槽域的回收確實是必要的。在Sun公司的BUG列表中，曾出現過的若干個嚴重的BUG就是由於低版本的HotSpot虛擬機器對此區域未完全回收而導致記憶體洩漏。

五、本地方法棧

      該區域與虛擬機器棧所發揮的作用非常相似，只是虛擬機器棧為虛擬機器執行Java方法服務，而本地方法棧則為使用到的本地作業系統（Native）方法服務。在虛擬機器規範中對本地方法棧中方法使用的語言，使用方式與資料結構並沒有強制規定，因此虛擬機器可以自由實現。有些虛擬機器比如（Sun HotSpot虛擬機器）直接將本地方法棧和虛擬機器棧合二為一。與虛擬機器棧一樣，本地方法區域也會丟擲StackOverFlowError(SOF)和OutOfMemoryError(OOM)異常。

--------------------------------------------引自《深入理解JVM虛擬機器》