• JVM
    java虚拟机在执行java程序的过程中会把它所管理的内存划分为若干个不同的数据区域。这些区域都有各自的用途，以及创建和销毁的时间，有的区域随着虚拟机进程的启动而存在，有些区域则依赖用户线程的启动和结束而建立和销毁

Java内存区域模型

程序计数器

程序计数器是一块较小的内存空间，它可以看作是当前线程所执行的字节码行号指示器，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这个计数器来完成。此区域是唯一一个没有OutOfMemoryError异常

java虚拟机栈

每个方法在执行的同时会创建一个栈帧用于存储局部变量表，操作数栈，动态链接，方法出口等信息。每一个方法从调用到执行完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机中入栈到出栈的过程。

局部变量表存放了编译器可知的各种基本数据类型，和对象的引用。对象的引用可能是指向对象其实地址的引用指针，还可能是指向一个代表对象的句柄和returnAddress类型。当线程请求的栈深入大于虚拟机允许的深度，则会抛出StackOverFlowError异常。当无法申请到足够的内存时，抛出OutOfMemoryError异常。

本地方法栈

本地方法栈和虚拟机栈相类似。区别在于虚拟机栈为虚拟机执行java方法，而本地方法栈则为虚拟机使用到的Native方法服务。二者都可能会抛出StackOverFlowError和OutOfMemoryError异常。

Java堆

它是java虚拟机中所管理的内存中最大的一块，被所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建。
此区域存放的时对象实例，几乎所有的对象实例都在这里分配内存。可以通过—Xmx和-Xms控制堆的大小。
如果堆中没有内存完成实例的分配，并且堆无法扩展，则抛出OutOfMemoryError异常。

方法区

方法区主要存储虚拟机加载的类信息，常量，静态变量，即时编译器编译后的代码等数据。当方法区无法满足内存分配的需要时候，会抛出OutOfMemoryError异常

运行时常量池

运行时常量池是方法区的一部分。主要存放常量。当常量池无法再申请到内存时会抛出OutOfMemoryError异常。

对象的创建

虚拟机遇到一个new指令时，首先会去检查这个指令的参数是否能在常量池中定位到一个类的符号引用，并且检查这个符号引用代表的类是否已经被加载，解析和初始化过。如果没有，那必须先执行相应的类加载过程。在类加载检查通过后，接下来虚拟机将为新生对象分配内存，对象所需的内存大小在类加载完成后完全可以确定出来。为对象分配内存空间有2种方式。

  • 如果java堆中的内存时绝对规整的，所有用过的内存都放在一边，未用过的内存放在另一边，中间放着一个指针作为分界点的指示器，只需要向空闲那边移动和对象大小相等的距离。这种方式成为“指针碰撞”

  • 如果不是规整的，碎片化的，那么虚拟机就必须维护一个列表来记录哪些内存时可用的，在分配的时候，从列表中找到一块足够大的空间划分给对象实例，并更新列表上的记录，这种方式称为“空闲列表”。

选择哪种分配方法取决于java堆是否规整，而是否规整又取决于GC是否带有压缩整理功能。Serial,ParNew,等带Compact功能的收集器时，采用指针碰撞。而CMS收集器时用Mark-Sweep,通常采用空闲列表。

对象的内存布局

对象在内存中存储的布局可以分为3块区域，对象头，实例数据，和对齐填充。

Java内存区域模型

图片说明

实战OutOfMemoryErrory异常

堆溢出

-Xms10m -Xmx10m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
    List list = new ArrayList();
     while (true){
         list.add(new OOMObject());
     }
}
   static class OOMObject{
   }
}

-Xms10m -Xmx10m相等表示堆大小为10m，避免自动扩容。

Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
    at java.util.Arrays.copyOf(Arrays.java:3210)
    at java.util.Arrays.copyOf(Arrays.java:3181)
    at java.util.ArrayList.grow(ArrayList.java:261)
    at java.util.ArrayList.ensureExplicitCapacity(ArrayList.java:235)
    at java.util.ArrayList.ensureCapacityInternal(ArrayList.java:227)
    at java.util.ArrayList.add(ArrayList.java:458)
    at Main.main(Main.java:8)

虚拟机栈溢出

设置栈大小： -Xss128k

 public class Main {
    public static void main(String[] args) {
       stackLeak();
    }
    static int i = 0 ;
    public static void stackLeak(){
    i++;
    stackLeak();
    }
    }
Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError
    at Main.stackLeak(Main.java:10)

在单线程情况下，无论是栈太大还是虚拟机栈容量太小，都将导致StackOverflowError异常。
多线程情况下，可以产生内存溢出。

取个极端例子，有无限多个线程同时跑，那么每个线程分配的栈空间很小，那么很容易出现内存溢出。