一、方法区
JVM方法区是用于保存已经被虚拟机加载的类元信息（包括类的版本、字段、方法、接口和父类等信息）、运行时常量信息(static、final定义的常量)、字符串常量信息(String a=”dfc”)。
1、方法区、永久代、元数据区的关系
方法区是JVM 定义的一种规范，是所有虚拟机都需要遵守的约定， 而“永久代（PermGen space）”和“元数据（MetaSpace）”都是实际某个虚拟机针对“方法区”的一种实现，“永久代”是的JDK1.7之前 Hotspot虚拟机对方法区的实现，而“元数据”则是1.8之后Hotspot虚拟机针对方法区的一种实现而已。
2、PermGen space 和MetaSpace的区别?
不管是PermGen space 还是 MetaSpace 他们都是Hotspot针对方法区的一种实现，两者最大的区别在于PermGen space 是在JVM虚拟机中分配内存的，而Metaspace则是在虚拟机之外的系统本地分配内存。
因为很多类是在运行期间加载的，这部分类加载的空间不可控，如果这部分内存是在JVM内存里分配的话，永久代分配太大那么JVM其他区域（比如说堆）的内存就会变小，反之如果设置太小，就容易出现方法区内存溢出，因为本身存储的类信息属于不确定大小，类信息在我们运行的时候可以动态加载。所以jdk1.8中选择把Metaspace内存分配在本地内存，如果这样做的好处是]Metaspace空间的大小不会受限于虚拟机分配的内存大小，只会受限于机器内存，可分配的内存大了那么就不会那么容易出现内存溢。
3、字符串常量、静态变量数据存放区域
java6中 所有常量池数据是存放在永久代中，但到java7后 Hostpot 把永久代中的字符串常量、静态变量数据迁移到了堆中，后面的java 8并没有对这部分内容进行迁移，在java8 中字符串常量、静态变量数据还是放到堆中，所以常量池只是在JVM规范定义上属于方法区，但Hotspot在实现的时候部分常量池的内容实际上是保存在堆中了。
二、虚拟机栈
栈这部分区域主要是用于线程运行方法的区域，此区域属于线程私有的空间，每一个线程创建后都会申请一个自己单独的栈空间，每一个方法的调用都会对应着一个栈帧。
栈帧里存储着方法的局部变量表（保存着变量的数据）、操作数栈(进行运算时存放数据的空间)、动态连接（指向常量池的引用）和方法返回地址（当前方法返回后的数据存放的地方）信息。
每调用一个方法都会生成一个新的栈帧，调用方法的过程就是一个压栈和出栈的过程，遵循先进后出的原则，比如下面代码,用 main() 调用 test1() 再调用test2()的执行过程类似于下图。
public class TestStack {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("执行main方法");
test1();
}
public static void test1(){
System.out.println("test-1");
test2();
}
public static void test2(){
System.out.println("test-2");
}
}
压榨出栈过程
三、本地方法栈
由于java需要与一些底层系统如操作系统或某些硬件交换信息时的情况，这个时候就需要通过调用native本地方法来实现，本地方法栈和虚拟机栈功能差不多，区别在于本地方法栈是虚拟机调用native方法时使用的。
四、程序计数器
程序计数器是一块较小的内存空间，它的作用可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器，程序计数器记录着某个线程当前执行指令的位置，此区域属于线程隔离区。
因为CPU是根据时间片的方式分配资源的，它在某一个线程上进行调度的时间是一个或者多个时间片，所以当CPU从A线程切换到B线程执行时，就需要记录A线程当前指令所在的位置，方便CPU再次切回A线程时可以从上次的位置开始继续执行指令， 而程序计数器就是用来记录线程指令历史位置的区域。
五、堆
堆内存主要是用来存放创建的对象数据，此区域属于线程共享区，对于开发人员来说这块区域是我们关注的比较多的，因为很多优化都是针对堆区来进行的，为了能更清楚的描述堆里的数据和分区信息，所以会结合垃圾回收的一些机制来描述这块内存区域。
1、新生代和老年代划分机制
堆内存主要是用来存放我们运行过程中创建的对象数据，根据对象所生存时间长短的特性在逻辑上分为 新生代和老年代。
对于JVM而言，大部分对象都是属于一个朝生夕死的状态，这部分对象随着方法的调用而创建，方法的结束而消亡，只有少部分的对象会长久的留在JVM 内存中，所以根据这样的特性JVM 把内存分为了新生代 和老年代两个区，一般情况新创建的对象会放到新生代中，只有经过一定次数的GC后还没有被回收的对象，我们认为这部分对象在未来也会长时间存在，所以会把这部分的对象转移到老年代的区域中去。
2、Eden区和 Survior 划分机制
我们尝试想象一下，如果新生代不进行任何分区，我们垃圾回收的过程是怎样的。
1、首先我们会把需要回收的对象进行标记。
2、然后把标记为垃圾的对象进行清除。
过程类似下图：
通过上面的图我们可以看出来，GC把垃圾对象回收后如果不对存活下来的对象进行整理，那么就会出现很多不连续的内存空间，这也就是我们常说的空间碎片，因为没有连续的空间分配，这样就可能造成我们一个大对象过来申请内存空间时，明明内存是有足够容纳对象的总空间，但是却因为这些内存空间不连续性导致对象无法创建。
所以为了减少这种空间碎片，所以就把新生代分为了Eden 区和Survior 区，在进行垃圾回收时，先把存活的对象复制到 Survior 区，然后再对Eden区统一进行清理，这样的话Eden区每次GC过后都是留下的一片连续的空间：
3、S1 区和S2区划分机制
上面我们把新生代划分为Eden区和Survior区后，空间碎片问题好像改善了很多，因为这样解决了Eden区的空间碎片问题，但是这样的话我们忽略了一个问题，空间碎片问题Survior 区也会存在，因为进行GC时，我们Survior 区也会有垃圾对象，所以每次GC也会对Survior 区进行标记清除，那么这样的话Survior 区也同样会出现不连续的空间。
为了避免Survior区的空间碎片，所以我们把Survior 分成了S1区和S2区，在同一时间S1和S2区只会有一个存放对象，每次进行垃圾回收的时候，我们都会把不能进行回收的对象放到S1或S2其中的某一个区，垃圾回收的流程类似下面几个步骤。
1、 第一次GC我们会把Eden区的不可回收对象拷贝到S1区，然后把Eden区的所有对象进行清理。
2、第二次GC我们会把Eden区和S1区不可回收的对象拷贝到S2区，然后把Eden区和S1区的所有对象进行清理。
3、第三次GC我们会把Eden区和S2区不可回收的对象拷贝到S1区，然后把Eden区和S2区的所有对象进行清理。
……….
就这样我们每次GC都都能保证S区有一块空白连续的内存可以提供我们使用。
最后经过了一些特定区域职责划分后，堆内存划分为 老年代、新生代，新生代又划分为Eden区、s1区、s2区域。
参考资料：