JVM內存結構組成部分包括程序計數器、虛擬機棧、本地方法棧、堆、方法區。
首先我們來看程序計數器（PC Register），在瞭解程序計數器的作用之前，我們先分析下面的代碼。
很明顯圖中右側是Java源代碼，Java源代碼是不能直接執行運行的，需要經過編譯，即編譯成左側的二進制字節碼，主要是JVM指令，正是因爲這些JVM指令在不同的操作系統上都是一致的，所以Java才能夠平臺。
有了JVM指令之後，是不能夠直接交給CPU來執行的，必須經過一個解釋器將每一個JVM指令解析成機器碼，然後機器碼纔可以直接交給CPU執行。
程序計數器就是在上述步驟中記住每一個JVM指令的下一條指令的執行地址。例如上圖中，當CPU執行的getstatic #20同時，程序計數器會將下條指令astore_1的地址存儲下來，當getstatic #20執行完成之後，解釋器就直接從程序計數器中取astore_1的地址並進行解釋然後交個CPU執行，CPU執行的時候程序計數器又會重新把aload_1的地址存儲下來，依次循環。
如果沒有程序計數器，就不知道接下來應該執行的是哪一條命令。
實現程序計數器是通過寄存器來實現的，寄存器是CPU中讀取速度最快的單元，因爲讀取指令地址的操作是非常頻繁的，所以在Java虛擬機在設計的時候就把CPU中的寄存器當做了程序計數器，用它來存儲地址。
對於程序計數器有兩個特點：線程私有的。
我們都知道Java是支持多線程的，在多個線程運行的時候，CPU會有一個調度器組件給不同的線程分配時間片，比如給線程1分配一個時間片，如果在時間片裏線程1對應的沒有執行完成，會對其進行一個暫存，然後交給線程2執行，當線程2執行完或者時間片用完，又切換到線程1繼續執行線程1剩餘的代碼，如果在線程的切換過程中，要記住下一條指令的地址，還是會用到程序計數器。程序計數器跟線程一樣也是私有的，屬於線程的，不同的線程有對應的程序計數器。
Java虛擬機規範中規定了程序計數器中不會存在內存溢出，並不像本地方法棧、堆、方法區會有內存溢出。因此JVM的各個廠商在對JVM實現的時候不用去考慮內存溢出。