| 程序计数器 | java虚拟机 | 本地方法栈 | java堆 | 方法区 | 运行时常量池 | 直接内存 | |
| 是什么 | 可以看做是当前线程所执行的字节码的行号指示器 | 栈 | 所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建 | 所有线程共享的一块内存区域 | 方法区的一部分 | 不属于运行时数据区 | |
| 特点 | 为了线程切换后能恢复到正确的执行位置，每个线程都需要有一个独立的程序计数器，各条线程之间计数器互不影响，独立存储 | 线程私有，生命周期与线程相同。 | java虚拟机规范把方法区描述为堆得一个逻辑部分此区域的内存回收目标主要是针对常量池的回收和堆类型的卸载 | 具有动态性，运行期间也可能将新的常量放入池中，如String类的intern（）方法 | 不会受到java堆大小的限制，会受到北极总内存大小以及处理器寻址空间的限制 | ||
| 作用 | 字节码解释器工作时是通过改变计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令 |
描述的是java方法执行的内存模型：每个方法在执行的同时会创建一个栈帧，用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。直到此方法执行完毕，出栈 局部变量表存放了编译期间各种基本数据类型、对象引用局部变量表所需的内存空间在编译期间完成分配 |
为虚拟机使用到的Native方法服务 | 在此为对象实例分配内存 | 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 | 用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用，这部分内容在类加载后进入方法区的运行时常量池中存放 | |
| 什么时候抛出异常 | 唯一一个在java虚拟机规范中没有规定任何outofmemoryRrror情况的区域 | 1.线程请求栈深度大于虚拟机所允许的深度时，跑出*Error2.扩展时无法申请到足够的内存，抛出OutOfMemoryError异常 | 与java虚拟机栈一样 | 在堆中没有内存完成实例分配，并且堆无法再扩展时，将会抛出OutOfMemoryError异常 | 当方法区无法满足内存分配需求时，将会抛出OutOfMemoryError异常 | 受到方法区的内存限制，当常量池无法再申请到内存时，将会抛出OutOfMemoryError异常 | 各个内存区域综合大于物理内存限制，从而导致动态扩展时出现OutOfMemoryError异常 |
HotSpot虚拟机对象探秘
1.对象的创建 ①虚拟机遇到一条new指令时，首先将去检查这个指令的参数是否能做在常量池中定位到一个类的符号引用，并且检查这个符号引用代表的类是否已被加载、解析和初始化 ②如果没有，执行相应的类加载过程， 如果加载检查通过后，虚拟机将为新生对象分配内存 a.指针碰撞——java堆中的内存时规整的 b.空闲列表——java堆中的内存不是规整的 划分可用空间时：如何保证线程安全？——1.对分配内存空间的动作进行同步处理 2.把内存分配的动作按照线程划分在不同的空间之中进行 ③内存分配完成后，虚拟机需要减分配到的内存空间都初始化为零值（不包括对象touch） ④虚拟机堆对象进行必要的设置（信息存放在对象的对象头中） ⑤执行new指令之后会接着执行<init>方法，把对象按照程序员的医院进行初始化
2.对象的内存布局 在HotSpot虚拟机中，对象在内存中存储的布局可以分为3块区域：对象头、实例数据、对齐填充 ①对象头： a.第一部分用于存储对象自身的运行时数据：哈希码、GC分代年龄、锁状态标志、线程持有的锁、偏向线程ID、偏向时间戳等——Mark Word b.类型指针，即指向它的类元数据的指针，虚拟机通过这个指针来确定这个对象时那个类的实例。但是并不是所有虚拟机实现都必须在对象数据上保留类型指针 ②实例数据：相同宽度的字段总是被分配到一起，且父类定义的变量会出现子类之前 ③对其填充：对象的大小必须是8字节的整数倍
3.对象的访问定位 ①使用句柄：java栈的本地变量表存储的是句柄的地址，而句柄的地址包含了对象实例数据与类型数据各自的具体地址信息 ②使用直接指针访问：存储的是对象的地址——HotSpot采用 区别：句柄_reference 中存放的是稳定的句柄地址。在对象被移动时只会改变句柄中的实例数据指针 直接指针访问速度快，节省了一次指针定位的时间开销