在JVM的管控下鹉戚，Java程序員不再需要管理內(nèi)存的分配與釋放，這和在C和C++的世界是完全不一樣的咙冗。所以，在JVM的幫助下漂彤，Java程序員很少會關(guān)注內(nèi)存泄露和內(nèi)存溢出的問題雾消。但是，一旦JVM發(fā)生這些情況的時候挫望，如果你不清楚JVM內(nèi)存的內(nèi)存管理機制是很難定位與解決問題的立润。
JVM內(nèi)存區(qū)域介紹
首先需要弄明白JVM的內(nèi)存區(qū)域，JVM的內(nèi)存區(qū)域如圖：
下面分別對各個區(qū)域的功能做個說明：
程序計數(shù)器：是一塊較小的內(nèi)存空間媳板，可以看做是當前線程所執(zhí)行的字節(jié)碼的行號指示器桑腮。由于Java虛擬機的多線程是通過線程輪流切換并分配處理器執(zhí)行時間的方式來實現(xiàn)的，在任何一個確定的時刻蛉幸，一個核心破讨，或者一個處理器只會處理一個線程的某條指令。因此奕纫，線程切換后能恢復(fù)到正確的執(zhí)行位置提陶，每條線程都需要有一個獨立的程序計數(shù)器，各條線程之間計數(shù)器互不影響匹层，獨立存儲隙笆。所以這個地方也不會出現(xiàn)OutOfMemoryError情況的區(qū)域。
Java虛擬機棧：當每次調(diào)用一個方法的時候升筏，其實就是在JVM內(nèi)存上分配一個棧幀撑柔。這個棧幀包含一些局部變量表等信息。其中局部變量表所需的內(nèi)存空間在編譯期間就完成了分配您访。那針對這個區(qū)域規(guī)定了兩種異常信息：第一種乏冀，如果棧請求的深度大于虛擬機所允許的深度，將拋出StackOverflowError 異常洋只。第二種辆沦，如果虛擬機棧可以動態(tài)擴展识虚，如果擴展時無法申請到足夠的內(nèi)存肢扯，就會拋出OutOfMemoryError異常。
本地方法棧：主要為虛擬機使用到的native 方法服務(wù)担锤。這部分在JVM的規(guī)范里面沒有強制規(guī)定如何實現(xiàn)蔚晨。與虛擬機棧一樣，同樣會拋出StackOverflowError和OutOfMemoryError 兩種異常信息。
Java堆：是被所有線程共享的一塊內(nèi)存區(qū)域铭腕，該內(nèi)存區(qū)域的唯一目的就是存放對象實例银择，幾乎所有的對象實例都是在這里分配創(chuàng)建。由于他是虛擬機中管理的最大一塊內(nèi)存累舷，所以是主要的收集區(qū)域浩考。如果還需要再堆上分配實例，但是無法擴展出足夠的內(nèi)存空間被盈，將會拋出OutOfMemoryError異常析孽。
方法區(qū)：也是各個線程共享的部分。主要用于存儲已被虛擬機加載的類信息只怎、常量袜瞬、靜態(tài)變量、即時編譯器編譯后的代碼等數(shù)據(jù)身堡。人們更愿意把這個部分稱為“永久代”邓尤。這個區(qū)域的內(nèi)存回收目標主要是針對常量池的回收和對類型的卸載，一般來說贴谎，這個區(qū)域的回收“成績”比較難以令人滿意汞扎。
內(nèi)存溢出的示例
通過分析內(nèi)存溢出，可以根據(jù)異常信息快速判斷是哪個區(qū)域的內(nèi)存溢出赴精，知道什么樣的代碼可能會導(dǎo)致這些區(qū)域內(nèi)存溢出，以及出現(xiàn)這些異常后該如何處理绞幌。（首先我們一般都是基于Sun公司的蕾哟，HotSpot虛擬機運行的。）
Java堆內(nèi)存溢出
如何產(chǎn)生Java堆內(nèi)存溢出：
只要在Java堆上不斷的創(chuàng)建對象莲蜘，并且保證GC Roots到對象之間存在可達的路徑來避免垃圾回收機制清楚這些對象谭确，那么在對象數(shù)量達到最大堆的容量限制后就會產(chǎn)生內(nèi)存溢出的異常。
Java堆內(nèi)存的大小設(shè)置是通過：-Xms -Xmx 兩個參數(shù)設(shè)置的票渠，-Xms是代表堆的初始化大小逐哈，-Xmx是代表堆的擴展大小。通過參數(shù)-XX: +HeapDumpOnOutOfMemoryError 可以讓虛擬機在出現(xiàn)內(nèi)存溢出異常時Dump出當前的內(nèi)存堆轉(zhuǎn)存儲快照以便事后進行分析问顷。
例如下面這段代碼就會Java堆內(nèi)存溢出：
這里運行時的命令是： java -Xms20m -Xmx20m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError昂秃，限制堆的初始化大小和可擴展到的大小都是20M，并且當發(fā)生內(nèi)存溢出后將內(nèi)存堆快照保存為堆轉(zhuǎn)儲文件杜窄。
當出現(xiàn)Java堆內(nèi)存溢出時肠骆，異常堆棧信息”java.lang.OutOfMemoryError”會跟著進一步提示”Java heap space”.要解決Java堆上的內(nèi)存溢出，需要通過工具進行詳細的排查塞耕，這里先不介紹蚀腿。
虛擬機棧和本地方法棧溢出
虛擬機棧的棧容量是通過-Xss 參數(shù)設(shè)定的。關(guān)于虛擬機棧會存在兩種異常：（但是一般都是拋出StackOverflowError.）
1. 如果線程請求的棧深度大于虛擬機所允許的最大深度扫外，將拋出StackOverflowError異常莉钙。
2. 如果虛擬機在擴展棧時無法申請到足夠的內(nèi)存空間廓脆，則拋出OutOfMemoryError異常。
下面這段代碼就會造成StackOverflowError異常：
這里運行時的命令是：java -Xss160K TestStack停忿，限制棧的空間大小為160k。
方法區(qū)內(nèi)存溢出
常量池是屬于方法區(qū)的一部分蜀涨，為了驗證方法區(qū)內(nèi)存溢出瞎嬉，這里程序就不斷添加常量來造成方法區(qū)的內(nèi)存溢出。首先限制一下方法區(qū)的大泻窳： 我們可以通過-XX:PermSize 和 -XX:MaxPermSize限制方法區(qū)大小氧枣。
產(chǎn)生異常的示例代碼如下：
這里運行時的命令是：java -XX:PermSize=2m -XX:MaxPermSize=2m ConstantPool
從運行結(jié)果中可以看到，運行時常量池溢出别垮，在OutOfMemoryError后面跟隨的提示信息是”PermGen space”便监。
總結(jié)
JVM內(nèi)存區(qū)域劃分，便于它能夠更加高效的管理自身的內(nèi)存碳想。當程序中出現(xiàn)這種由于JVM造成的內(nèi)存溢出的情況的時候烧董，需要根據(jù)不同的情況做不同的分析與處理。
JVM系列還會繼續(xù)往下寫胧奔，持續(xù)更新中逊移，不妨點個贊，*^_^*
