本篇其实就是一个读书笔记，书是《深入理解JAVA虚拟机》，在网上搜索JAVA内存，说的比较好的其实很多都源自这本书，作为一个JAVA程序员，理解虚拟机是通向高级程序员的必经道路。本篇中的图片源自当时网上，具体出处找不到了，请见谅。
对于线程安全的理解，需要了解JVM中的内存模型。JAVA中一个线程创建的时候，JVM就会为其分配一个主内存和工作内存，每个线程都有自己的完全独立的工作内容，而主内存却是他们所共享的，那么问题来了，线程不安全就是由于共享主内存导致的。一旦多个线同时对主内存中的同一个资源进行操作，那么就可能导致资源状态的不一致。我们知道当一个线程需要和主内存进行交互的时候，数据从主内存拷贝到工作内存中，在线程实际处理的时候，数据其实是一个副本，当线程处理完了之后再去更新主内存，正是由于这种机制，故而会产生线程的安全性问题，需要对资源加锁来解决这种问题。
1、程序计数器
这是个什么鬼呢？我们都知道，CPU的计算时间是以分片的方式给到每个线程的，换句话说，所谓的并行其本质就是串行。比如线程A执行到了一部分，CPU将控制权给了线程B，那么线程A重新得到CPU的资源时，如何恢复工作呢？这个程序计数器就来帮助线程A找到其中间状态，从而恢复到正确的执行位置。程序计数器所占内存是线程私有的，同时也是Java 虚拟机规范中没有规定任何OutOfMemoryError 情况的区域。
2、JAVA虚拟机栈
它也是线程私有的，它所占有的内存空间也就是我们平时所说的“栈(stack)内存”。并且和线程的生命周期相同。虚拟机栈描述的是Java 方法执行的内存模型：每个方法被执行的时候都会同时创建一个栈帧（Stack Frame ①）用于存储局部变量表（基本数据类型，对象的引用和returnAddress类型）、操作栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法被调用直至执行完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程。
局部变量表需要的内存在编译期间就确定了，故而方法运行期间不会改变其大小。
在Java 虚拟机规范中，对这个区域规定了两种异常状况：
a.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；
b.如果虚拟机栈可以动态扩展（当前大部分的Java 虚拟机都可动态扩展，只不过Java 虚拟机规范中也允许固定长度 的虚拟机栈），当扩展时无法申请到足够的内存时会抛出OutOfMemoryError 异常。
3、JAVA堆
JAVA堆一般是JVM管理的内存中最大的一块，JAVA堆在主内存中，是被所有线程共享的一块内存区域，其随着JVM的创建而创建，堆内存的唯一目的是存放对象实例。同时JAVA堆也是GC管理的主要区域
如果从内存回收的角度看，由于现在收集器基本都是采用的分代收集算法，所以Java 堆中还可以细分为：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。
如果从内存分配的角度看，线程共享的Java 堆中可能划分出多个线程私有的分配缓冲区（Thread Local Allocation Buffer，TLAB）。
不过，无论如何划分，都与存放内容无关，无论哪个区域，存储的都仍然是对象实例，进一步划分的目的是为了更好地回收内存，或者更快地分配内存。
如果在堆中没有内存完成实例分配，并且堆也无法再扩展时，将会抛出OutOfMemoryError 异常。
4、本地方法栈
本地方法栈（Native Method Stacks）与虚拟机栈所发挥的作用是非常相似的，其区别不过是虚拟机栈为虚拟机执行Java 方法（也就是字节码）服务，而本地方法栈则是为虚拟机使用到的Native 方法服务。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规定，因此具体的虚拟机可以自由实现它。甚至有的虚拟机（譬如Sun HotSpot 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。
5、方法区
方法区也是各线程共享的一个内存区域。主要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叫做Non-Heap（非堆），目的应该是与Java 堆区分开来。
Java 虚拟机规范对这个区域的限制非常宽松，除了和Java 堆一样不需要连续的内存和可以选择固定大小或者可扩展外，还可以选择不实现垃圾收集。相对而言，垃圾收集行为在这个区域是比较少出现的，但并非数据进入了方法区就如永久代的名字一样“永久”存在了。这个区域的内存回收目标主要是针对常量池的回收和对类型的卸载，一般来说这个区域的回收“成绩”比较难以令人满意，尤其是类型的卸载，条件相当苛刻，但是这部分区域的回收确实是有必要的。在Sun 公司的BUG 列表中，曾出现过的若干个严重的BUG 就是由于低版本的HotSpot 虚拟机对此区域未完全回收而导致内存泄漏。
根据Java 虚拟机规范的规定，当方法区无法满足内存分配需求时，将抛出OutOfMemoryError 异常。
6、常量池
Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述等信息外，还有一项信息是常量表(constant_pool table)，用于存放编译期已可知的常量，这部分内容将在类加载后进入方法区（永久代）存放（JDK1.7开始，常量池已经被移到了堆内存中）。但是Java语言并不要求常量一定只有编译期预置入Class的常量表的内容才能进入方法区常量池，运行期间也可将新内容放入常量池（最典型的String.intern()方法）。
