由于Java程序是交由JVM执行的，所以我们在谈Java内存区域划分的时候事实上是指JVM内存区域划分。在讨论JVM内存区域划分之前，先来看一下Java程序具体执行的过程：
如上图所示，首先Java源代码文件(.java后缀)会被Java编译器编译为字节码文件(.class后缀)，然后由JVM中的类加载器加载各个类的字节码文件，加载完毕之后，交由JVM执行引擎执行。在整个程序执行过程中，JVM会用一段空间来存储程序执行期间需要用到的数据和相关信息，这段空间一般被称作为Runtime Data Area（运行时数据区），也就是我们常说的JVM内存。因此，在Java中我们常常说到的内存管理就是针对这段空间进行管理（如何分配和回收内存空间）。
运行时数据区：
运行时数据区是程序员最应该关注的一片区域，下面我们就了解一下运行时数据区的构成。
1.程序计数器
程序计数器是一小块的内存区域，可以看做当前线程执行字节码的行号指示器，在虚拟机的概念模型里，字节码解释工作就是通过改变这个计数器的值来选取下一个要执行的字节码指令。比如分支控制，循环控制，跳转，异常等操作，线程恢复等功能都是通过这个计数器来完成。
由于jvm的多线程是通过线程的轮流切换并分配处理器执行时间来实现的，因此，在任何一个确定的时刻，一个处理器（对于多核处理器来说是一个内核）都只会执行一条线程中的指令。因此，为了线程切换后能回到正确的执行位置，每条线程都需要自己独有的程序计数器，多条线程计数器之间互不影响，独立存储。我们称这类内存区域为线程私有的内存区域。
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；如果正在执行native方法，则这个计数器则为空(undefined)；
由于程序计数器中存储的数据所占空间的大小不会随程序的执行而发生改变，因此，对于程序计数器是不会发生内存溢出现象(OutOfMemory)的。
2.Java栈
与程序计数器一致，Java虚拟机栈也是线程私有的，生命周期与线程相同。虚拟机栈描述的是方法的执行内存模型，每个方法在执行的时候都会创建一个栈帧，用于存储局部变量表，操作数栈，方法出口等信息。每一个方法从执行到结束的过程，就对应一个栈帧从入栈到出栈的过程。
局部变量表存放了编译器可知的四类八种基本数据类型，对象引用(refrence)，它不等同于对象本身，可能是指向对象起始地址的引用指针。局部变量表的内存分配在编译期已经完成分配了，其中64位长度的long和double会占用两个局部变量空间，其余的数据类型只占一个。当进入一个方法时，这个方法需要在栈中分配多大的内存空间是完全能够确定的，方法运行期间不改变局部变量表的大小。
如果线程在栈中申请的深度大于虚拟机所允许的深度，将出现StackOverFlowError异常; 如果虚拟机栈可以动态扩展(当前大部分虚拟机支持动态扩展，当然也允许固定长度的虚拟机栈)，如果扩展无法申请到足够的内存，就会抛出OutOfMemoryError异常。
3.本地方法栈
本地方法栈与Java栈的作用和原理非常相似。区别只不过是Java栈是为执行Java方法服务的，而本地方法栈则是为执行本地方法（Native Method）服务的。在JVM规范中，并没有对本地方发展的具体实现方法以及数据结构作强制规定，虚拟机可以自由实现它。在HotSopt虚拟机中直接就把本地方法栈和Java栈合二为一。当然与虚拟机栈一样，本地方法栈也会抛出StackOverFlowError异常和OutOfMemoryError异常。
4.堆
对于大多数应用来说，Java堆(Java Heap)是JVM所管理的内存中最大的一块区域，且Java堆是被所有线程所共享的一片区域，在虚拟机启动时创建。该区域的唯一目的就是存放实例对象，几乎所有的对象实例都在这里分配空间。这一点在JVM规范上描述的是：所有的对象实例以及数组都要在堆上分配空间。
Java堆是垃圾收集器管理的管理的主要区域，因此很多时候被称为GC堆。从内存分配的角度讲，由于现在的垃圾回收机制都是分代垃圾回收，所以堆中可以再划分为老年代和新生代，再细的划分为Eden区，Survivor区，其中Survivor区又可细分为From Survivor区和To Survivor区。根据JVM的规范规定，Java堆可以处于物理上不连续的内存空间，只要逻辑上是连续的即可。就像我们的磁盘一样，既可以是固定大小的，也可以是可扩展的。不过当前主流的都采用可扩展的策略(采用-Xmx 和 -Xms控制)。如果在堆中没有完成内存分配，且堆也没有可扩展的内存空间，则会抛出OutOfMemoryError异常。
5.方法区
方法区与java堆一样，有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，及时编译器编译后的代码等数据。Java虚拟机相对而言对方法区的限制非常宽松，除了和堆一样不需要连续的空间和可以选择固定大小或者可扩展之外，还可以选择不实现垃圾回收。相对而言，垃圾回收在这个区域算比较少见了，但并非数据进入方法区以后就可以实现永久存活了，这个区域的回收目标主要是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是比较难以让人满意的。尤其是类型的卸载，条件相当苛刻。根据Java虚拟机规范规定，当方法区无法满足内存分配时，将抛出OutOfMemoryError异常。
在方法区中有一个非常重要的部分就是运行时常量池，Class文件中除了有类的版本，字段，方法和接口的信息外，还有一项信息是常量池。用于存放编译器各种字面量和符号的引用，这部分内容将在类加载后进入到常量池中存储。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文件的常量池一个最大的特性就是动态性，Java语言并不要求常量一定在编译期间产生，也就是说并非预置入Class文件中常量池的内容才能进入常量池，在运行期间也可能将新产生的常量放进常量池，这种特性被利用最多的就是String的intern()方法。既然运行时常量池属于方法区的一部分，自然具备方法区的约束，所以当内存申请不到的时候也会抛出OutOfMemoryError异常。