前言
在JVM的管控下，Java程序員不再需要管理內存的分配與釋放，這和在C和C++的世界是完全不一樣的。所以，在JVM的幫助下，Java程序員很少會關注內存泄露和內存溢出的問題。但是，一旦JVM發生這些情況的時候，如果你不清楚JVM內存的內存管理機制是很難定位與解決問題的。
一、JVM 內存區域
Java虛擬機在運行時，會把內存空間分爲若干個區域，根據《Java虛擬機規範（Java SE 7 版）》的規定，Java虛擬機所管理的內存區域分爲如下部分：方法區、堆內存、虛擬機棧、本地方法棧、程序計數器。
1、方法區
方法區主要用於存儲虛擬機加載的類信息、常量、靜態變量，以及編譯器編譯後的代碼等數據。在jdk1.7及其之前，方法區是堆的一個“邏輯部分”（一片連續的堆空間），但爲了與堆做區分，方法區還有個名字叫“非堆”，也有人用“永久代”（HotSpot對方法區的實現方法）來表示方法區。
從jdk1.7已經開始準備“去永久代”的規劃，jdk1.7的HotSpot中，已經把原本放在方法區中的靜態變量、字符串常量池等移到堆內存中，（常量池除字符串常量池還有class常量池等），這裏只是把字符串常量池移到堆內存中；在jdk1.8中，方法區已經不存在，原方法區中存儲的類信息、編譯後的代碼數據等已經移動到了元空間（MetaSpace）中，元空間並沒有處於堆內存上，而是直接佔用的本地內存（NativeMemory）。根據網上的資料結合自己的理解對jdk1.3~1.6、jdk1.7、jdk1.8中方法區的變遷畫了張圖如下（如有不合理的地方希望讀者指出）：
去永久代的原因有：
（1）字符串存在永久代中，容易出現性能問題和內存溢出。
（2）類及方法的信息等比較難確定其大小，因此對於永久代的大小指定比較困難，太小容易出現永久代溢出，太大則容易導致老年代溢出。
（3）永久代會爲 GC 帶來不必要的複雜度，並且回收效率偏低。
2、堆內存
堆內存主要用於存放對象和數組，它是JVM管理的內存中最大的一塊區域，堆內存和方法區都被所有線程共享，在虛擬機啓動時創建。在垃圾收集的層面上來看，由於現在收集器基本上都採用分代收集算法，因此堆還可以分爲新生代（YoungGeneration）和老年代（OldGeneration），新生代還可以分爲 Eden、From Survivor、To Survivor。
3、程序計數器
程序計數器是一塊非常小的內存空間，可以看做是當前線程執行字節碼的行號指示器，每個線程都有一個獨立的程序計數器，因此程序計數器是線程私有的一塊空間，此外，程序計數器是Java虛擬機規定的唯一不會發生內存溢出的區域。
4、虛擬機棧
虛擬機棧也是每個線程私有的一塊內存空間，它描述的是方法的內存模型，直接看下圖所示：
虛擬機會爲每個線程分配一個虛擬機棧，每個虛擬機棧中都有若干個棧幀，每個棧幀中存儲了局部變量表、操作數棧、動態鏈接、返回地址等。一個棧幀就對應 Java 代碼中的一個方法，當線程執行到一個方法時，就代表這個方法對應的棧幀已經進入虛擬機棧並且處於棧頂的位置，每一個 Java 方法從被調用到執行結束，就對應了一個棧幀從入棧到出棧的過程。
5、本地方法棧
本地方法棧與虛擬機棧的區別是，虛擬機棧執行的是 Java 方法，本地方法棧執行的是本地方法（Native Method）,其他基本上一致，在 HotSpot 中直接把本地方法棧和虛擬機棧合二爲一，這裏暫時不做過多敘述。
6、元空間
上面說到，jdk1.8 中，已經不存在永久代（方法區），替代它的一塊空間叫做 “ 元空間 ”，和永久代類似，都是 JVM 規範對方法區的實現，但是元空間並不在虛擬機中，而是使用本地內存，元空間的大小僅受本地內存限制，但可以通過 -XX:MetaspaceSize 和 -XX:MaxMetaspaceSize 來指定元空間的大小。