1、运行时数据区域
运行时数据区域：程序计数器、Java虚拟机栈、本地方法栈、堆、方法区。
非运行时数据区域：直接内存。
（1）程序计数器
字节码解释器通过改变程序计数器来依次读取指令，从而实现代码的流程控制。在多线程的情况下，记录当前线程执行的位置。
生命周期随着线程的创建而创建，随着线程的结束而死亡。
程序计数器是唯一一个不会出现OutOfMemoryError的内存区域。
注：1）Java编译器，将Java源文件（.java文件）编译成字节码文件（.class文件，二进制文件），即javac.exe。2）Java解释器，JVM的一部分，Java解释器用来解释执行Java编译器编译后的程序，即java.exe。
（2）Java虚拟机栈
JVM运行时数据区域的一个核心，由栈帧组成。
方法调用的数据通过栈进行传递，每一次方法调用都会有一个栈帧被压入栈中，方法调用结束后栈帧被弹出。
生命周期随着线程的创建而创建，随着线程的结束而死亡。
栈帧随着方法调用而创建，随着方法结束而销毁。
服务于虚拟机执行的Java方法（也就是字节码）。
若栈的内存大小不允许动态扩展，那么当线程请求栈的深度超过当前Java虚拟机栈的最大深度的时候，就抛出StackOverFlowError错误。
如果栈的内存大小可以动态扩展，如果虚拟机在动态扩展栈时无法申请到足够的内存空间，则抛出OutOfMemoryError异常。
（3）本地方法栈
与Java虚拟机栈不同的是，它服务于虚拟机使用到的Native方法。
（4）堆
Java虚拟机所管理的内存中最大的一块。
存放对象实例。
Java堆是垃圾收集器管理的主要区域，因此也被称作GC堆。
Java堆被划分为新生代、老年代和永久代，新生代又被划分为Eden区和两个Survivor区（S0、S1）。大部分情况，对象都会首先在Eden区域分配，在一次新生代垃圾回收后，如果对象还存活，则会进入Survivor区，并且对象的年龄还会加1（Eden区到Survivor区后对象的初始年龄变为1），对象在Survivor中每熬过一次垃圾回收，年龄就增加1岁，当它的年龄增加到一定程度（默认晋升年龄并不都是15，这个是要区分垃圾收集器的），就会被晋升到老年代中。老年代存放一些生命周期较长的对象（像新生代晋升过来的）或者较大对象。JDK8版本之后永久代已被元空间取代，元空间使用的是直接内存。
当JVM花太多时间执行垃圾回收并且只能回收很少的堆空间时，就会发生java.lang.OutOfMemoryError: GC Overhead Limit Exceeded错误。
假如在创建新的对象时，堆内存中的空间不足以存放新创建的对象，就会发生java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space错误。
对象晋升到老年代的年龄阈值，可以通过参数-XX:MaxTenuringThreshold来设置。
（5）方法区
存储已被虚拟机加载的类信息、字段信息、方法信息等（例如名称、修饰符等），即编译器编译后的代码缓存等数据。
在不同的虚拟机，方法区的实现是不同的。永久代和元空间是方法区的两种实现方式。
整个永久代有一个JVM本身设置的固定大小上限，无法进行调整，而元空间使用的是直接内存，受本机可用内存的限制。
当元空间溢出时会得到如下错误java.lang.OutOfMemoryError: MetaSpace。
可以使用-XX：MaxMetaspaceSize标志设置最大元空间大小，默认值为unlimited。-XX：MetaspaceSize调整标志定义元空间的初始大小，如果未指定此标志，则Metaspace将根据运行时的应用程序需求动态地重新调整大小。
（6）直接内存
堆外内存或系统内存。
2、HotSpot虚拟机对象的创建
（1）类加载检查
（2）分配内存
分配方式有指针碰撞和空闲列表两种。
指针碰撞适用场合，堆内存规整的情况下。用过的内存全部整合到一边，没有用过的内存放在另一边，中间有一个分界指针，只需要向着没用过的内存方向将该指针移动对象内存大小位置即可。
空闲列表适用场合，堆内存不规整的情况下。虚拟机会维护一个列表，该列表中会记录哪些内存块是可用的，在分配的时候，找一块儿足够大的内存块儿来划分给对象实例，最后更新列表记录。
堆内存是否规整，取决于GC收集器的算法，标记清除算法内存是不规整的，标记整理算法、标记复制算法内存是规整的。
在创建对象的时候有一个很重要的问题，就是线程安全，虚拟机采用两种方式来保证线程安全，CAS+失败重试和TLAB。
CAS+失败重试，CAS是乐观锁的一种实现方式，每次不加锁而是假设没有冲突而去完成某项操作，如果因为冲突失败就重试，直到成功为止。
TLAB，为每一个线程预先在Eden区分配一块内存（该内存区域，线程只享有私有的分配权，对于使用还是共享的），JVM在给线程中的对象分配内存时，首先在TLAB分配，当对象大于TLAB中的剩余内存或TLAB的内存已用尽时，再采用上述的CAS进行内存分配。
（3）初始化零值
（4）设置对象头
例如这个对象是哪个类的实例、如何才能找到类的元数据信息、对象的哈希码、对象的GC分代年龄等信息，这些信息存放在对象头中。
（5）执行init方法
3、HotSpot虚拟机对象的内存布局
对象在内存中的布局可以分为3块区域：对象头、实例数据和对齐填充。对齐填充部分不是必然存在的，也没有什么特别的含义，仅仅起占位作用。
4、HotSpot虚拟机对象的访问定位
Java程序通过栈上的reference数据来操作堆上的具体对象。
目前主流的访问方式有：使用句柄、直接指针。
使用句柄，Java堆中将会划分出一块内存来作为句柄池，reference中存储的是句柄地址，而句柄中包含了对象的地址。
直接指针，reference中存储的是对象的地址。
