1、概述
咱们在进行Java开发的时候，不多关心Java的内存分配等等，由于这些活都让JVM给咱们作了。不只自动给咱们分配内存，还有自动的回收无需再占用的内存空间，以腾出内存供其余人使用。可是咱们常常面临的一个问题就是内存泄漏，JVM没法完成回收工做，致使内存占用暴涨，最后可能让程序奔溃。本章主要了解下运行时数据区域分布状况以及溢出异常。java
说明： 本系列多处摘抄《深刻理解Java虚拟机》中内容，主要精简了本书的要点，并叙述本身对本书的理解。本人才疏学浅，文章中有不对的地方，还望批评指教。web
2、运行时数据区域
一、程序计数器
线程私有微信
当前线程所执行的字节码的行号指示器多线程
Java多线程是经过再一个内核中轮流执行实现的，计数器就保证了切换线程的时候能够回到原来正确的执行位置函数
程序计数器必须每一个线程单独一个，是线程私有的内存区域布局
程序计数器是惟一一个JVM没有规范OutOfMemoryError的区域性能
二、Java虚拟机栈（java方法）
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Java方法执行的内存模型，即方法执行时会建立一个栈帧，保存了须要的局部变量表、操做数栈、动态连接、方法出口等信息；spa
线程请求的栈深度>JVM容许的深度时，报StackOverflowError；.net
大多数的JVM能够动态扩展内存，若是没法申请到足够的内存时，报OutOfMemoryError;
三、本地方法栈（native方法）
同Java虚拟机栈
四、Java堆
线程共享
惟一目的：存放对象实例
分类：新生代、老生代，或者Eden空间、From Survior 空间、To Survivor空间
分类目的：更好的回收和分配内存
没有内存完成实例分配，或者不能再扩展，报OutOfMemoryError异常
能够本身配置大小（-Xmx和-Xms）
五、方法区
线程共享
目的：存储类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据；
该区内存回收目标：主要针对常量池的回收和对类型的卸载；
没法知足内存分配要求时，报OutOfMemoryError异常
六、运行时常量池
注意：运行时常量池属于方法区
目的：存储编译期生成的各类字面量和符号引用
特征：并不是只有编译期置入Class文件中的常量池内容才能进入运行时常量池，在运行期间也能够置入新的常量，好比String的intern()方法；
没法申请足够内存时，报OutOfMemoryError异常
3、 直接内存
非运行时数据区域内存
Native函数分配堆外内存，堆内的DirectByteBuffer做为这块内存的引用
性能显著提升，避免了Java堆和native之间来回复制数据
4、 对象
一、New对象过程
new指令发出
检查new的参数是否在常量池中存在这个Class的符号引用
检查对应的Class是否已经初始化
若没有则先执行初始化过程
分配内存，检查堆是否规整（垃圾收集器是否带有压缩整理功能决定）
规整：指针碰撞方式分配内存
不规整：空闲列表方式分配内存
内存空间初始化为零值（不包括对象头）
对对象进行重要的配置
执行 < init > 方法
二、对象的内存布局
对象头(Mark Word)
自身运行时数据
GC分代年龄、锁状态标志、线程持有的锁、偏向线程ID
类型指针：肯定对象是哪一个Class的实例
实例数据
存储有效信息，定义的各类字段
相同宽度的字段老是被分配到一块儿
对齐填充
不必定存在
实例数据没有对齐，须要填充
三、对象的访问定位
句柄（reference）：
堆中划分句柄池
句柄地址
到对象实例数据的地址
到对象类型的地址
优点：稳定，对象移动时，（如GC时会移动），这个时候只改变指针地址。句柄信息不变，相对稳定;
指针：
直接存储了上述的对象地址
优点：速度快
5、OOM
堆溢出：举例一直new新的实例对象
栈溢出：举例无限循环调用执行某个方法
方法区和运行时常量池溢出：
String.intern():若是常量池已存在，则返回String对象，若是不存在，则先添加到常量池，再返回String对象。
动态定义大量的Class，须要注意内存的回收状况。
6、小结
程序运行时，须要不停的将数据在内存中分配、计算等。JVM将不一样类型的数据放在不一样的位置，这样分工才可以让程序有序的跑起来。咱们所定义的方法，以及new的对象实例都分别存在方法区和堆中，这两个区域是属于内存共享的地方，也就是说任何线程取的都是同样的。可是，由于有线程的存在。因此，咱们须要给线程必要的私有空间。故，在程序运行的时候，咱们经过栈来保存该线程自由的局部变量、引用等，经过程序计数器保存了各个线程的执行位置。这样，在线程切换的时候，才能找到本身的上一次执行位置，继续完成未完成的工做。若是，程序执行过程当中没有足够的空间分配，就报对应的OOM异常。
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