方法区（Method Area）

作用：方法区和Java堆一样，是各个线程共享的内存区域，它用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即编译器编译后的代码等数据。

异常：当方法区内存不能够满足需求时，将抛出OutOfMemoryError异常。

运行时常量池（Runtime Constant Pool）

作用：运行时常量池是方法区的一部分，存放编译期生成的各种字面量和符合引用，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。

异常：受方法区内存的限制，当常量池无法再申请到内存时会抛出OutOfMemoryError异常。

虚拟机栈（Virtual Machine Stacks）

描述：线程私有的，它的生命周期与线程相同，用于存储局部变量表、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。

异常：线程请求栈深度大于虚拟机所允许的深度，将抛出StackOverflowError异常； 无法申请到足够的内存时会抛出OutOfMemoryError异常。

本地方法栈（Native Method Stacks）

描述：与虚拟机栈所发挥的作用非常相似，其区别是虚拟机栈为虚拟机执行Java方法（也就是字节码）服务。而本地方法栈则为虚拟机使用到的Native方法服务。

异常：同虚拟机栈一样，会抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError异常。

堆（Heap）

描述：所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例，几乎所有的对象实例都在这里分配内存。

异常：堆中没有内存完成实例分配，且堆也无法在扩展时，将会抛出OutOfMemoryError异常。

程序计数器（Program Counter Register）

作用：记录当前线程所执行到的字节码的行号指示器。每个线程都有一个独立的程序计数器，各线程之间的计数器互补影响，独立存储。

如果线程中执行的是一个Java方法时，程序计数器中记录的是正在执行的线程的虚拟机字节码指令的地址。如果线程中执行的是一个本地方法时，程序计数器中的值为空（Undefined）。此内存区域是唯一一个在JVM上不会发生OutOfMemoryError异常的区域。

直接内存（Direct Memory）

直接内存并不是Java 虚拟机运行时数据区的一部分，但这部分内存也被频繁的使用，而且也可能导致OutOfMemoryError异常的出现。

JDK 1.4 中新加入了NIO（New Input/Outpu）类，引入了一种基于通道（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。这样你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。

本机直接内存分配不会受到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的大小及处理器寻址空间的限制。