Java内存区域与内存溢出异常

1、Java虚拟机运行时数据区

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2、程序计数器

程序计数器（Program Counter Register）是一块小的内存空间，可看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器。
字节码解释器工作时就是通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令（分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等均依赖计数器）

Java虚拟机的多线程是通过线程轮流切换并分配处理器执行时间的方式来实现的，在任何一个时刻，
一个处理器（多处理器的一个内核）都只会执行一条线程中的指令，所以每个线程都有一个独立的程序计数器，
各条线程之间互不影响，独立存储。

3、Java虚拟机栈

Java虚拟机栈是线程私有的，生命周期与线程相同：在每个方法在执行的同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。每一个方法从调用至执行完成，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程。

  我们常说的栈就是指的虚拟机栈，或者说是虚拟机栈中的局部变量表部分。
  局部变量表存放了编译期可知的各种基本数据类型（boolean、byte、char、short、int、float、long、double）、
对象引用（reference类型，不等同于对象本身，可能是一个指向对性爱那个起始地址的引用指针，也可能是
指向一个代表对象的句柄或其他与此对象相关的位置）和returnAddress类型（指向了一条字节码指令的地址）。
  Java虚拟机规范中对这个区域规定了两种异常状况: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；如果虚拟机可以动态扩展，如果扩展是无法申请到足够的内存，就会抛出OutOfMemoryError异常。
    

3、本地方法栈

为虚拟机使用到的Native方法服务（Sun HotSpot虚拟机直接把本地方法栈和虚拟机栈合二为一）

4、Java堆（GC堆）

是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块，几乎所有（随着JIT编译器的发展与逃逸分析技术逐渐成熟，栈上分配、标量替换优惠技术的发展）的对象实例都在这里分配内存。

5、方法区

方法区（Method Area）与Java堆一样，是各个线程共享的内存区域，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虚拟机规范把方法区描述为堆的一个逻辑部分，但是它却有一个别名叫做Non-Heap（非堆），目的应该是与Java堆区分开来。

6、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、接口等描述信息外，还有一项信息是常量池（Constant Pool Table），用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用，这部分内容将在类加载后进入方法区的运行时常量池中存放。

7、直接常量

直接内存（Direct Memory）并不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是Java虚拟机规范中定义的内存区域。但是这部分内存也被频繁地使用，而且也可能导致OutOfMemoryError异常。

在JDK 1.4中新加入了NIO（New Input/Output）类，引入了一种基于通道（Channel）与缓
冲区（Buffer）的I/O方式，它可以使用Native函数库直接分配堆外内存，然后通过一个存储
在Java堆中的DirectByteBuffer对象作为这块内存的引用进行操作。这样能在一些场景中显著
提高性能，因为避免了在Java堆和Native堆中来回复制数据

8、对象的创建

虚拟机遇到一条new指令时，首先将去检查这个指令的参数是否能在常量池中定位到一个类的符号引用，并且检查这个符号引用代表的类是否已被加载、解析和初始化过。如果没有，那必须先执行相应的类加载过程；在类加载检查通过后，接下来虚拟机为新生对象分配内存。对象所需内存的大小在类加载完成后便可完全确定。