第2章 Java内存区域与内存溢出异常

一、运行时数据区域

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1.1 程序计数器

一块较小的内存空间，可看作当前线程所执行的字节码的行号指示器。字节码指示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、线程恢复等基础功能都需要依赖这个计数器来完成。

如果线程执行是一个Java方法的时候，计数器记录的是虚拟机字节码指令的地址；当执行的是Native的方法的时候，计数器指令为空；该内存区域是Java虚拟机唯一没有规定任何OutOfMemoryError的区域。

1.2 Java虚拟机栈

线程私有。每个Java方法在执行的同时，都会创建一个栈帧，用于存储局部变量表，操作数栈，动态链接，方法出入口等信息，每个方法的调用到执行完成的过程就是一个栈帧入栈到出栈的过程。

局部变量表存放编译期可知的各种基本数据类型、对象引用和returnAddress类型。局部变量表所需的空间在编译期完成分配，方法运行期不会改变局部变量表的大小。

虚拟机栈规定了２种异常情况：

• 线程请求栈的深度大于虚拟机栈所允许的深度，这时候将会抛出StackOverflowError异常，
• 虚拟机允许动态扩展虚拟机栈，当扩展的时候无法申请到足够内存时就会报OutOfMemoryError异常；

1.3 本地方法栈

线程私有。与Java虚拟机栈类似，但是为虚拟机使用的Native方法服务。也会抛StackOverflowError和OutOfMemoryError异常。

1.4 Java堆

所有线程共享。Java虚拟机中管理的的内存最大的一块，可以处于物理上不连续的内存空间，只要逻辑上连续即可，在虚拟机启动时创建。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例，几乎 所有对象实例都在这里分配内存。

当堆中没有内存完成实例分配，并且堆无法扩展的时候，将会抛出OutOfMemoryError。

1.5 方法区

所有线程共享。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。这块区域的内存回收目标是针对常量池的回收和对类型的卸载。

当方法区没有内存空间的时候就抛出OutOfMemoryError异常。

1.5.1 运行时常量池

方法区的一部分。Class文件含有常量池信息，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。一般还会把翻译出来的直接引用也存储在运行时常量池中。

运行时常量池具备动态性，运行期间也可能将新的常量放入池中。

当常量池没有内存空间的时候就抛出OutOfMemoryError异常。

1.6 直接内存

并非Java虚拟机运行时数据区的一部分，也不是JVM规范中定义的内存区域。但这部分内存被频繁使用，也可能导致OutOfMemoryError异常。

二、对象的创建

• 虚拟机遇到new指令时，首先检查指令的参数能否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经被加载、解析和初始化过。若没有则必须先执行相应的类加载过程。
• 在类加载检查通过后，虚拟机将为新生对象分配内存