java虚拟机在运行的时候会把内存分为不同的区域，每个区域都有其特定额用途。java虚拟机运行数据区如图所示。

　　1、程序计数器
　　是一块较小的内存空间，是当前线程所执行的字节码的行号指示器。如果线程正在执行一个java方法，这个计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址；如果是Naive方法，则计数器为空；这个区域不会出现OUtOfMemoryError异常。
　　java虚拟机多线程是使用线程轮流切换并分配处理执行时间的方式来实现的，在任何一个确定的时刻，一个处理器都只会执行一条线程中的指令。为了线程切换后能够恢复到正确的执行位置，每条线程都需要一套独立的线程计数器，这些计数器之间相互独立，独立存储，这个内存区域为“线程私有”。
　　2、java虚拟机栈
　　java虚拟机栈也是线程私有，与线程的生命周期一致，在执行每个方法都会创建一个Stack Frame。每一个方法从开始执行到结束，对应一个Stack Frame在虚拟机值栈中从入栈和出栈的过程。如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度，会出现StackOverFlowException。如果允许动态扩展，在扩展的过程中，如果无法申请到足够的内存，则会抛出OutOfMemoryException异常。
　　3、本地方法栈
　　和java虚拟机栈的作用类似，不同点在本地方法栈主要是为虚拟机使用到的Native方法提供服务，本地方法栈也会抛出StackOverFlowException和OutOfMemoryException异常。
　　4、java堆
　　堆是java虚拟机中内存中大的一块，被所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机创建时创建。作用是存放对象实例，所有的对象的实例都需要在这里分配内存。几乎所有的对象实例和对象数组都需要在堆上分配。是java虚拟机内存回收的管理的重要区域，因此也被称为“GC”堆，可以被分为：新生代和老年代；Eden空间、From Survivor空间、To Survivor空间。如果堆中没有内存完成实例分配，并且堆也无法扩展时，则抛出OutOfMemoryException异常
　　5、方法区
　　方法区和java堆一样，是各个线程共享的内存区域，用于存储被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译的代码等数据。通常被开发人员成为“带”。这个区域的内存回收的目标是针对常亮池的回收和对类型的卸载，也是较为难处理的部分。
　　这里有一个小例子，来说明堆，栈和方法区之间的关系的
　　public class Test2{
　　public static void main(String[]args){
　　public Test2 t2=new Test2();
　　//JVM将Test2类信息加载到方法区，new Test2()实例保存在堆区，Test2引用保存在栈区
　　}
　　}　　
　　6、运行时常量池（Runtime Constant Pool）
　　它是方法区的一部分。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池（Constant Pool Table），用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用，这部分内容将在类加载后存放到方法区的运行时常量池中。
　　Java虚拟机对Class文件的每一部分（自然也包括常量池）的格式都有严格的规定，每一个字节用于存储哪种数据都必须符合规范上的要求，这样才会被虚拟机认可、装载和执行。但对于运行时常量池，Java虚拟机规范没有做任何细节的要求，不同的提供商实现的虚拟机可以按照自己的需要来实现这个内存区域。不过，一般来说，除了保存Class文件中描述的符号引用外，还会把翻译出来的直接引用也存储在运行时常量池中。
　　运行时常量池相对于Class文件常量池的另外一个重要特征是具备动态性，Java语言并不要求常量一定只能在编译期产生，也是并非预置入Class文件中常量池的内容才能进入方法区运行时常量池，运行期间也可能将新的常量放入池中，这种特性被开发人员利用得比较多的便是String类的intern()方法。
　　既然运行时常量池是方法区的一部分，自然会受到方法区内存的限制，当常量池无法再申请到内存时会抛出OutOfMemoryError异常。　　
　　7、直接内存（Direct Memory）
　　直接内存（Direct Memory）并不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是Java虚拟机规范中定义的内存区域，但是这部分内存也被频繁地使用，而且也可能导致OutOfMemoryError异常出现。
　　JDK1.4加的NIO中，ByteBuffer有个方法是allocateDirect(int capacity)，这是一种基于通道（Channel）与缓冲区（Buffer）的I/O方式，它可以使用Native函数库直接分配堆外内存，然后通过一个存储在Java堆里面的DirectByteBuffer对象作为这块内存的引用进行操作。这样能在一些场景中显著提高性能，因为避免了在Java堆和Native堆中来回复制数据。
　　显然，本机直接内存的分配不会受到Java堆大小的限制，但是，既然是内存，则肯定还是会受到本机总内存（包括RAM及SWAP区或者分页文件）的大小及处理器寻址空间的限制。服务器管理员配置虚拟机参数时，一般会根据实际内存设置-Xmx等参数信息，但经常会忽略掉直接内存，使得各个内存区域的总和大于物理内存限制（包括物理上的和操作系统级的限制），从而导致动态扩展时出现OutOfMemoryError异常。