JVM笔记二：Java内存区域

Java程序在虚拟机自动内存管理的机制的帮助下，不容易出现内存泄露和内存溢出问题，这也就要求程序员需要了解虚拟机处理内存的机制，以解决OOM问题。

运行时数据区域

程序计数器

一块较小的内存空间，可以看做是当前线程所执行的字节码的行号指示器。
每个线程都需要一个独立的程序计数器，各线程间互不干扰，独立存储。
如果线程执行的是Java方法，计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址；如果执行的是Native方法，值为空。
此内存区域是唯一一个在Java虚拟机规范中没有规定任何 OutOfMemoryError 情况的区域。

Java虚拟机栈

线程私有的，每一个线程都有一个独立的栈，与线程的生命周期相同。
每个方法在执行时会创建一个栈帧，用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。
每一个方法从调用直至执行完成的过程，就对应一个栈帧在虚拟机中入栈到出栈的过程。
局部变量表存是一组变量存储空间，用于存放方法参数和方法内部定义的局部变量。在编译时即可确定大小，在运行期不改变。
两种异常：

• StackOverflowError：单个栈的大小大于设定值时，配置-Xss，1.5后64位默认1M，32位默认512K，过大会影响线程的个数
• OutOfMemoryError：无法为线程的栈分配内存空间时，减小单个栈的大小，会影响栈的深度（待验证，如何确定多线程总的栈空间大小）

Java堆

存放对象实例，是线程共享的，Java虚拟机管理的内存中最大的一块，也是GC管理的主要区域。
现在回收器基本采用分代回收算法，所以可以细分为新生代和老年代，进一步可以细分为Eden空间、From Survivor空间、To Survivor空间等。

• OutOfMemoryError：堆中没有足够的内存完成实例分配，且堆也无法再扩展，将会抛出OOM

方法区

存储已被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，是各个线程共享的。别名Non-Heap（非堆），用于与堆区分。
方法区可以选择不实现垃圾回收，但是常量池的数据却可以增长，容易导致OOM，所以HotSpot从1.7之后将常量池移出到本地内存。

• OutOfMemoryError：方法区中没有足够的内存完成实例分配，将会抛出OOM，可以通过-XX:PermSize=128M -XX:MaxPermSize=512m配置来调大方法区

直接内存

不归虚拟机管理，但是可能引发OOM问题。
JDK1.4以后引入的NIO可以使用Native方法直接使用本地内存，如果使用内存大于宿主机内存，就会发生OOM。