通過 java 命令執行 class 程序或者啟動基於 Java 的中間件（Weblogic、Workshop、Eclipse、SQL Developer）時，Java運行時會創建一個操作系統進程，就像運行基於C的程序時一樣，可以通過JPS命令查看到。
作為操作系統進程，Java 運行時面臨着與其他進程完全相同的內存限制：操作系統架構提供的可尋址地址空間和用戶空間。
操 作系統架構提供的可尋址地址空間，由處理器的位數決定，32 位提供了 2^32 的可尋址范圍，也就是 4,294,967,296 位，或者說 4GB。而 64 位處理器的可尋址范圍明顯增大：2^64，也就是 18,446,744,073,709,551,616，或者說 16 exabyte（百億億字節）。
地址空間被划分為用戶空間和內核空間。內核是主要的操作系統程序和C運行時，包含用於連接計算機硬件、調度程序以及提供聯網和虛擬內存等服務的邏輯和基於C的進程（JVM）。除去內核空間就是用戶空間，用戶空間才是 Java 進程實際運行時使用的內存。
默認情況下，32 位 Windows 擁有 2GB 用戶空間和 2GB 內核空間。在一些 Windows 版本上，通過向啟動配置添加 /3GB 開關並使用 /LARGEADDRESSAWARE 開關重新鏈接應用程序，可以將這種平衡調整為 3GB 用戶空間和 1GB 內核空間。在 32 位 Linux 上，默認設置為 3GB 用戶空間和 1GB 內核空間。一些 Linux 分發版提供了一個hugemem內核，支持 4GB 用戶空間。為了實現這種配置，將進行系統調用時使用的地址空間分配給內核。通過這種方式增加用戶空間會減慢系統調用，因為每次進行系統調用時，操作系統必須在地址空間之間復制數據並重置進程地址-空間映射。
下圖為一個32 位 Java 進程的內存布局：
可尋址的地址空間總共有 4GB，OS 和 C 運行時大約占用了其中的 1GB，Java 堆占用了將近 2GB，本機堆占用了其他部分。請注意，JVM 本身也要占用內存，就像 OS 內核和 C 運行時一樣。
注意：
1. 上文提到的可尋址空間即指最大地址空間。
2. 對於2GB的用戶空間，理論上Java堆內存最大為1.75G，但一旦Java線程的堆達到1.75G，那么就會出現本地堆的Out-Of-Memory錯誤，所以實際上Java堆的最大可使用內存為1.5G。
參考：http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-codetoheap/#iratings