Java内存区域与内存溢出异常

序：Java与c++之间有一堵由内存动态分配与垃圾收集技术所围成的高墙，墙外的人想进去，墙里的人想出来

Java内存控制的权利在Java虚拟机上，一旦出现内存泄漏和溢出方面的问题，如果不理解虚拟机是怎么使用内存的，那么排查错误将十分困难

Java虚拟机所管理的内存将包括以下几个运行时数据区：



 程序计数器

程序计数器是一块较小的内存空间，字节码解释器工作时就是通过改变计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令。

每条线程都需要一个独立的程序计数器，他们之间互不影响，独立存储，我们称这类内存存储区域为“线程私有的内存”

Java虚拟机栈

它也是线程私有的，生命周期与线程相同。虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型，每个方法被执行的时候都会同时创建一个栈帧用于存储局部变量表，操作栈，动态链接，方法出口等信息。每一个方法被调用直到执行完成的过程，就丢硬着一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程

在Java虚拟机规范中，对这个区域规定了两种异常情况

1.如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度，将抛出StackOverflowError异常；

2.如果虚拟机栈可以动态扩展（当前大部分的Java虚拟机都可以动态扩展，只不过Java虚拟机规范中也允许固定长度的虚拟机栈），当扩展无法申请到足够的内存时会抛出OutOfMemoryError异常

本地方法栈

本地方法栈与虚拟机栈所发挥的作用是非常相似的，区别是，虚拟机栈为虚拟机执行Java方法，而本地方法栈则是为虚拟机使用到的Native方法服务。

本地方法栈也会抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError异常

Java堆

Java堆是java虚拟机所管理的内存中最大的一块，Java堆是被所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建。次内存区域的唯一目的就是存放对象实例，几乎所有的对象实例都在这里分配内存。但是随着JIT编译器的发展与逃逸分析技术的逐渐成熟，栈上分配，标量替换优化技术将会导致一些微妙的变化，所有的对象都分配在堆上也渐渐变得不是那么绝对了

Java堆是垃圾收集器管理的主要区域，因此很多时候也被称作“GC堆”

如果从回收的角度看，由于现在收集器基本都是采用的分带收集算法，所以Java堆中还可以细分为：新生代，老年代

根据java虚拟机规范的决定，java堆可以处于物理上不连续的内存空间中，只要逻辑上是连续的就行，就像我们的磁盘空间一样

当前的主流java虚拟机都是按照可扩展来实现的（通过-Xmx和-Xms控制）

如果在堆中没有内存完成实例分配，并且堆也无法再扩展时，将会抛出OutOfMemoryError异常

方法区

方法区与Java堆一样，是各个县城共享的内存区域，它用于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，虽然java虚拟机规范吧方法区描述为堆的一个逻辑部分，但是她却有一个别名叫做NonHeap，目的是与Java堆区分开

根据java虚拟机规范的规定，当方法去无法满足内存分配需求时，将抛出OutOfMemoryError异常

运行时常量池

运行时常量池是方法区的一部分Class文件中除了有类的版本，字段，方法，接口描述等信息外，还有一项信息是常量池，用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用，这部分内容将在类在家后存放到方法区的运行时常量池

既然运行时常量池是方法区的一部分，自然受到方法区内存的限制，当常量池无法再申请到内存时会抛出OutOfMemoryError异常