大多数 JVM 将内存区域划分为 Method Area（Non-Heap）（方法区）,Heap（堆）,Program Counter Register（程序计数器）, VM Stack（虚拟机栈，也有翻译成JAVA 方法栈的）,Native Method Stack （本地方法栈）
其中Method Area和Heap是线程共享的，VMStack，Native Method Stack 和Program Counter Register是非线程共享的
程序计数器
记录当前线程指令的偏移地址（类似于字节码的行号），JVM字节码解释器工作时就是通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令，分支、循环、跳转、异常处理线程恢复等基础功能都需要依赖这个计数器完成。
在任何一个确定的时刻，一个处理器核都只会执行一条线程中的指令，因此为了线程恢复后能够恢复到正确的执行位置，每条线程都需要有一个独立的程序计数器
当程序计数器执行到下一条指令的时候，改变的只是程序计数器中保存的地址，并不需要申请新的内存来保存新的指令地址；因此，永远都不可能内存溢出的；因此，jvm虚拟机规范，也就没有规定，也是唯一一个没有规定 OutOfMemoryError 异常 的区域
虚拟机栈
Java虚拟机栈同程序计数器一样，都是线程私有的，生命周期跟线程相同。每个方法被执行的时候都会同时创建一个栈帧，用来存储局部变量表，操作栈，动态链接，方法出口等信息。每个方法从调用直到执行完成的过程，都对应一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程。
在Java虚拟机规范中，对虚拟机栈这个区域规定了两个异常情况： 1、线程请求的栈深度>虚拟机栈的允许最大深度，抛出StackOverflowError 2、如果虚拟机栈可以动态扩展，当扩展时无法申请到足够的内存是，抛出OutOfMemoryError(当前大部分虚拟机都支持动态扩展，只不过虚拟机规范中也允许固定大小的虚拟机栈)
本地方法栈
本地方法定义：一个Native Method就是一个Java调用非Java代码的接口。一个Native Method是这样一个Java的方法：该方法的实现由非java语言实现，比如C。这个特征并非Java所特有，很多其它的编程语言都有这一机制
本地方法栈（Native Method Stack）与虚拟机栈发挥的作用非常相似，区别在于虚拟机栈为虚拟机执行Java方法（也就是字节码）服务，而本地方法执行的则是虚拟机使用到的Native方法服务，虚拟机规范中并未对本地方法栈中使用的语言，使用方式和数据结构进行强制规定，因此具体虚拟机可以自由实现（Sun HotSpot 虚拟机直接就把本地方法栈和虚拟机栈合二为一）
本地方法栈和虚拟机栈一样具有线程隔离的特点以及都能抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError异常
Java堆
Java堆（JAVA HEAP）是被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实例对象，Java虚拟机规范中规定所有的对象实例以及数组都要在堆上分配，但是随着JFT编译器的发展与逃逸分析技术逐渐成熟，栈上分配、标量替换优化技术将会导致一些微妙的变化产生，所有的对象都分配在堆上也渐渐变得不是那么“绝对”了。
Java堆是垃圾收集器管理的主要区域，因此很多时候也被称作“GC堆”，在使用不同的垃圾收集算法时堆内存会有不同的划分方式，，从内存分配的角度看，线程共享的Java堆中可能划分出多个线程私有的分配缓冲区，不过 无论如何划分，无论哪个区域，存储的都仍然是实例对象
当前主流的虚拟机堆内存都是可拓展的（通过-Xmx和-Xms控制），如果在堆中没有内存完成实力分配，并且堆也无法再拓展时，将会抛出OutOfMemoryError异常
方法区
方法区与堆一样，是被线程共享的区域。在方法区中，存储了每个类的信息（包括类的名称、方法信息、字段信息）、静态变量、常量以及编译器编译后的代码等。
Java虚拟机规范中没有硬性规定方法区实现垃圾收集，但其实方法区还是有一定的垃圾回收需要，如对常量池的回收和对类型的卸载，但条件都非常苛刻，很容易造成未完全回收导致的内存泄漏。
当方法区无法满足内存分配需求时，会抛出OutOfMemory Error异常。
直接内存
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。但是这部分内存也可能导致OutOfMemoryError异常出现。
比如JDK1.4中的NIO类引入了一种基于通道与缓冲区的IO方式，它可以使用Native函数库直接分配堆外内存。
直接内存的分配会受到本机总内存以及处理器寻址空间的限制，当各个内存区域的总和大于物理内存限制时，会导致动态扩展时出现的OutOfMemoryError异常出现。