【JVM】内存结构及对应区域的OOM

1.内存结构

要搞懂JVM内存分为哪几块，每块分别的作用是什么。

1）程序计数器：是线程私有的，用于记录线程执行代码的行号。

2）栈：线程私有的，一个线程执行一段代码就会在栈中为该线程开辟一个栈帧，一般用于存放局部变量表（包括基本数据类型及引用变量），操作数栈，方法出口的信息。-Xss

3）本地方法栈：线程私有的，当执行本地native方法时开辟的空。

4）堆：是线程共享的，用于存放所有的对象实例。-Xms -Xmx

5）方法区：线程共享的，存放类信息，静态变量，常量。 -XX:PermSize  -XX:MaxPerSize

6）运行时常量池：属于方法区的一部分。class文件中有一个常量池，存放的是编译器生成的各个字面量和符号引用，这部分信息在类加载后放在运行时常量池中。

7）直接内存Direct Memory：不属于运行时数据区，也不属于JVM规范。与NIO相关，NIO可以直接调用Native方法开辟一块堆外内存，用通过一个存储在堆中的DirectByteBuffer对象作为这块内存的引用来进行操作。（可使java程序直接与堆外内存进行通信，而避免了大量的java堆和native堆的来回复制数据）

需要注意的是，在设置堆大小时，往往会忘了他，导致OOM

2.OutOfMemeryError异常的发生

除了程序计数器中，其他存储区域都有可能发生OOM异常。直接趁热打铁，了解一下OOM发生的原因。

1）java堆溢出

堆中存放的是对象，不可用的对象会由GC被回收掉，若扔有大量的对象导致空间不足，则会发生OOM。

先要排查原因，使用内存分析工具Eclipse Memory Analyzer 将堆转存快照dump出来，并进行分析，主要是分析对堆的对象是否有用。

若对象大部分都无用，则认为是因为内存泄漏，于是我们要使用——来查看GCROOT的引用链是如何引用的，并定位原因。

若对象确实有用，则认为是内存溢出，则可通过设置-Xmx设置堆最大内存。

2）虚拟机栈和本地方法栈溢出

栈中有可能发生两种异常。a.stackoverflow，当线程请求的栈深度超出了最大深度时。b.oom，当栈需要扩展时发现空间不够时。

可通过-Xss尝试减少栈容量。需要注意的是，-Xss栈空间设置的越大，（被线程瓜分了，每个线程占有资源都很大，数量少）允许的线程数就越少。

3）方法区溢出

方法区中主要是类信息，静态变量等，当类过多，静态变量过多，就会发生OOM。

越来越多的动态代理技术也会产生大量代理类，占用大量空间。

4）常量池溢出

当常量池常量过多时，就会发生OOM。可通过String.intern方法产生大量常量并测试。String.intern会先去常量池中找，找到即返回，找不到在常量池中创建一个再返回。

-XX:PermSize -XX:MaxPermSize用这个设置方法区大小，也可以间接设置常量池大小。

5）直接内存溢出

-XX:MaxDirectMemorySize调整，用native方法比如unsafe方法申请堆外内存时，申请过多会OOM.

直接内存OOM特点：在堆转存快照中看不到明显异常，并且文件很小，程序中又使用了NIO，则可以考虑是直接内存的OOM。