一.java內(nèi)存區(qū)域與內(nèi)存溢出異常
1.運行時數(shù)據(jù)區(qū)域
在java虛擬機(jī)自動內(nèi)存管理機(jī)制的幫助下,不在需要為每一個new操作去寫delete/free代碼,不容易出現(xiàn)內(nèi)存泄漏和內(nèi)存溢出問題.但一旦出了問題,很難解決,所以要了解虛擬機(jī)是怎樣使用內(nèi)存的.
先來看個大致的流程圖
(1) 程序計數(shù)器
程序計數(shù)器（Program Counter Register）是一塊較小的內(nèi)存空間瞬女，它可以看作是當(dāng)前線程所執(zhí)行的字節(jié)碼的行號指示器购披。在虛擬機(jī)的概念模型里（僅是概念模型，各種虛擬機(jī)可能會通過一些更高效的方式去實現(xiàn)）件豌，字節(jié)碼解釋器工作時就是通過改變這個計數(shù)器的值來選取下一條需要執(zhí)行的字節(jié)碼指令巨坊，分支矾兜、循環(huán)寸宵、跳轉(zhuǎn)檩帐、異常處理术幔、線程恢復(fù)等基礎(chǔ)功能都需要依賴這個計數(shù)器來完成.
(2) Java虛擬機(jī)棧
Java虛擬機(jī)棧（Java Virtual Machine Stacks）也是線程私有的，它的生命周期與線程相同湃密。虛擬機(jī)棧描述的是Java方法執(zhí)行的內(nèi)存模型：每個方法在執(zhí)行的同時都會創(chuàng)建一個棧幀用于存儲局部變量表诅挑、操作數(shù)棧、動態(tài)鏈接泛源、方法出口等信息拔妥。每一個方法從調(diào)用直至執(zhí)行完成的過程，就對應(yīng)著一個棧幀在虛擬機(jī)棧中入棧到出棧的過程.
局部變量表中,long,double占用兩個局部變量空間(slot),其他占一個,而且重要的是他是在編譯期間就會把內(nèi)存空間分配完成,在運行期間不會改變的.
(3) 本地方法棧
本地方法棧（Native Method Stack）與虛擬機(jī)棧所發(fā)揮的作用是非常相似的达箍，它們之間的區(qū)別不過是虛擬機(jī)棧為虛擬機(jī)執(zhí)行Java方法（也就是字節(jié)碼）服務(wù)没龙，而本地方法棧則為虛擬機(jī)使用到的Native方法服務(wù).
(4) Java堆
Java堆是被所有線程共享的一塊內(nèi)存區(qū)域，在虛擬機(jī)啟動時創(chuàng)建缎玫。此內(nèi)存區(qū)域的唯一目的就是存放對象實例硬纤，幾乎所有的對象實例都在這里分配內(nèi)存。
Java堆是垃圾收集器管理的主要區(qū)域赃磨，因此很多時候也被稱做“GC堆”（GarbageCollected Heap筝家，幸好國內(nèi)沒翻譯成“垃圾堆”）。從內(nèi)存回收的角度來看邻辉，由于現(xiàn)在收集器基本都采用分代收集算法溪王，所以Java堆中還可以細(xì)分為：新生代和老年代；再細(xì)致一點的有Eden空間值骇、From Survivor空間莹菱、To Survivor空間等。從內(nèi)存分配的角度來看吱瘩，線程共享的Java堆中可能劃分出多個線程私有的分配緩沖區(qū)（Thread Local Allocation Buffer,TLAB）芒珠。不過無論如何劃分，都與存放內(nèi)容無關(guān)搅裙，無論哪個區(qū)域皱卓，存儲的都仍然是對象實例裹芝，進(jìn)一步劃分的目的是為了更好地回收內(nèi)存，或者更快地分配內(nèi)存.
(5) 方法區(qū)
方法區(qū)（Method Area）與Java堆一樣娜汁，是各個線程共享的內(nèi)存區(qū)域嫂易，它用于存儲已被虛擬機(jī)加載的類信息、常量掐禁、靜態(tài)變量怜械、即時編譯器編譯后的代碼等數(shù)據(jù)。很多人都更愿意把方法區(qū)稱為“永久代”（Permanent Generation）傅事，本質(zhì)上兩者并不等價缕允，僅僅是因為HotSpot虛擬機(jī)的設(shè)計團(tuán)隊選擇把GC分代收集擴(kuò)展至方法區(qū)，或者說使用永久代來實現(xiàn)方法區(qū)而已蹭越，這樣HotSpot的垃圾收集器可以像管理Java堆一樣管理這部分內(nèi)存障本，能夠省去專門為方法區(qū)編寫內(nèi)存管理代碼的工作。
Java虛擬機(jī)規(guī)范對方法區(qū)的限制非常寬松响鹃，除了和Java堆一樣不需要連續(xù)的內(nèi)存和可以,選擇固定大小或者可擴(kuò)展外驾霜，還可以選擇不實現(xiàn)垃圾收集。相對而言买置，垃圾收集行為在這個區(qū)域是比較少出現(xiàn)的粪糙，但并非數(shù)據(jù)進(jìn)入了方法區(qū)就如永久代的名字一樣“永久”存在了。這區(qū)域的內(nèi)存回收目標(biāo)主要是針對常量池的回收和對類型的卸載忿项，一般來說蓉冈，這個區(qū)域的回收“成績”比較難以令人滿意，尤其是類型的卸載轩触，條件相當(dāng)苛刻寞酿，但是這部分區(qū)域的回收確實是必要的。
(6) 運行時常量池
運行時常量池（Runtime Constant Pool）是方法區(qū)的一部分怕膛。Class文件中除了有類的版本熟嫩、字段、方法褐捻、接口等描述信息外掸茅，還有一項信息是常量池（Constant Pool Table）, 用于存放編譯期生成的各種字面量和符號引用，這部分內(nèi)容將在類加載后進(jìn)入方法區(qū)的運行時常量池中存放柠逞。
(6) 直接內(nèi)存
直接內(nèi)存（Direct Memory）并不是虛擬機(jī)運行時數(shù)據(jù)區(qū)的一部分昧狮，也不是Java虛擬機(jī)規(guī)范中定義的內(nèi)存區(qū)域。在JDK 1.4中新加入了NIO（NewInput/Output）類板壮，引入了一種基于通道（Channel）與緩沖區(qū)（Buffer）的I/O方式逗鸣，它可以使用Native函數(shù)庫直接分配堆外內(nèi)存，然后通過一個存儲在Java堆中的DirectByteBuffer對象作為這塊內(nèi)存的引用進(jìn)行操作。這樣能在一些場景中顯著提高性能撒璧，因為避免了在Java堆和Native堆中來回復(fù)制數(shù)據(jù)透葛。
