java oom gc_jvm内存分配,GC,OOM
一.jvm内存分配
从线程共享与非共享方面看，jvm内存可分为线程共享跟非线程共享
线程共享区分为：Method Area(Non-Heap)(方法区),Heap(堆)
非线程共享区分：Program Counter Register(程序计数器), VM Stack(虚拟机栈，也有翻译成JAVA 方法栈的),Native Method Stack (本地方法栈)
概括地说来，JVM初始运行的时候都会分配好Method Area(方法区)和Heap(堆)，而JVM 每遇到一个线程，就为其分配一个Program Counter Register(程序计数器), VM Stack(虚拟机栈)和Native Method Stack (本地方法栈);
当线程终止时，三者(虚拟机栈，本地方法栈和程序计数器)所占用的内存空间也会被释放掉。
非线程共享的那三个区域的生命周期与所属线程相同，而线程共享的区域与JAVA程序运行的生命周期相同
1.程序计数器
程序计数器是一块较小的内存区域，作用可以看做是当前线程执行的字节码的位置指示器。在虚拟机概念模型里，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、异常处理和线程恢复等基础功能都需要依赖这个计算器来完成。
由于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，在任何一个确定的时刻，一个处理器都只会执行一条线程中的指令。因此，为了线程切换后能恢复到正确的执行位置，每条线程都需要有一个独立的程序计数器，各条线程之间计数器互不影响，独立存储，我们称这类内存区域为"线程私有"的内存。
2.VM Strack
先来了解下JAVA指令的构成：
1)方法本身是指令的操作码部分，保存在Stack中；
2)方法内部变量(局部变量)作为指令的操作数部分，跟在指令的操作码之后，保存在Stack中(实际上是简单类型(int,byte,short 等)保存在Stack中，对象类型在Stack中保存地址，在Heap 中保存值)；
虚拟机栈也叫栈内存，是在线程创建时创建，它的生命期是跟随线程的生命期，线程结束栈内存也就释放，对于栈来说不存在垃圾回收问题，只要线程一结束，该栈就 Over，所以不存在垃圾回收。
它所描述的是java方法执行的内存模型，每个方法执行的同时创建帧栈(Strack Frame)用于存储局部变量表(包含了对应的方法参数和局部变量)，操作栈(Operand Stack，记录出栈、入栈的操作)，动态链接、方法出口等信息，每个方法被调用直到执行完毕的过程，对应这帧栈在虚拟机栈的入栈和出栈的过程。
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)、对象的引用(reference类型，不等同于对象本身)和 returnAdress类型(指向下一条字节码指令的地址)。
局部变量表所需的内存空间在编译期间完成分配，在方法在运行之前，该局部变量表所需要的内存空间是固定的，运行期间也不会改变。
栈帧是一个内存区块，是一个数据集，是一个有关方法(Method)和运行期数据的数据集，当一个方法 A 被调用时就产生了一个栈帧 F1，并被压入到栈中，A 方法又调用了 B 方法，于是产生栈帧 F2 也被压入栈，执行完毕后，先弹出 F2栈帧，再弹出 F1 栈帧，遵循“先进后出”原则。
该区域会出现的异常:
名称：StackOverflowError
原因：线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度
名称：OutOfMemoryError异常
原因：如果虚拟机栈可以动态扩展，如果扩展时无法申请到足够的内存
3.Heap
Heap(堆)是JVM的内存数据区。Heap 的管理很复杂，是被所有线程共享的内存区域，在JVM启动时候创建，专门用来保存对象的实例。在Heap 中分配一定的内存来保存对象实例，实际上也只是保存对象实例的属性值，属性的类型和对象本身的类型标记等，并不保存对象的方法(以帧栈的形式保存在Stack中),java虚拟机规范中说：所有的对象实例以及数组都要在堆上分配。
在Heap中分配一定的内存保存对象实例。而对象实例在Heap 中分配好以后，需要在Stack中保存一个4字节的Heap 内存地址，用来定位该对象实例在Heap 中的位置，便于找到该对象实例，是垃圾回收的主要场所。java堆处于物理不连续的内存空间中，只要逻辑上连续即可。
4.Method Area
Object Class Data(加载类的类定义数据) 是存储在方法区的。除此之外，常量、静态变量、JIT(即时编译器)编译后的代码也都在方法区。正因为方法区所存储的数据与堆有一种类比关系，所以它还被称为 Non-Heap。方法区也可以是内存不连续的区域组成的，并且可设置为固定大小，也可以设置为可扩展的，这点与堆一样。
垃圾回收在这个区域会比较少出现，这个区域内存回收的目的主要针对常量池的回收和类的卸载。
5.运行时常量池(Runtime Constant Pool)
方法区内部有一个非常重要的区域，叫做运行时常量池(Runtime Constant Pool，简称 RCP)。在字节码文件(Class文件)中，除了有类的版本、字段、方法、接口等先关信息描述外，还有常量池(Constant Pool Table)信息，用于存储编译器产生的字面量和符号引用。这部分内容在类被加载后，都会存储到方法区中的RCP。值得注意的是，运行时产生的新常量也可以被放入常量池中，比如 String 类中的 intern() 方法产生的常量。
常量池就是这个类型用到的常量的一个有序集合。包括直接常量(基本类型，String)和对其他类型、方法、字段的符号引用.例如：
◆类和接口的全限定名；
◆字段的名称和描述符；
◆方法和名称和描述符。
池中的数据和数组一样通过索引访问。由于常量池包含了一个类型所有的对其他类型、方法、字段的符号引用，所以常量池在Java的动态链接中起了核心作用.
6.Native Method Stack
与VM Strack相似，VM Strack为JVM提供执行JAVA方法的服务，Native Method Stack则为JVM提供使用native 方法的服务。
在虚拟机规范中对本地方法栈中方法使用的语言、使用方式、数据结构没有强制规定，因此具体的虚拟机可以自由实现它。
异常：该区域的异常也为StackOverflowError和OutOfMemoryError
7.直接内存区
直接内存区并不是 JVM 管理的内存区域的一部分，而是其之外的。该区域也会在 Java 开发中使用到，并且存在导致内存溢出的隐患。如果你对 NIO 有所了解，可能会知道 NIO 是可以使用 Native Methods 来使用直接内存区的。
二.jvm内存溢出(oom)
内存溢出分三块：堆，栈，方法区。
产生原因：
1.内存中加载的数据量过于庞大，如一次从数据库取出过多数据；
2.集合类中有对对象的引用，使用完后未清空，使得JVM不能回收；
3.代码中存在死循环或循环产生过多重复的对象实体；
4.使用的第三方软件中的BUG；
5.启动参数内存值设定的过小；
解决方法：
1.修改启动参数，-Xms -Xmx的值
2.检查错误日志，查看在内存溢出前是否有其他的异常或错误
3.对代码进行分析，找到可能发生溢出的位置
检查代码中是否一次性加载大量数据
是否存在死循环和递归的使用
是否有大循环重复产生新生对象
检查List，Map等集合对象是否有使用完未清除的情况，List，Map等集合对象会始终存在对对象的引用，使得对象不能被Gc回收。
4.使用内存查看工具动态查看内存使用情况
Java8移除了永生代，用一个元数据区来代替
堆的大小是可以配置的:-Xme(默认的) -Xmx(最大值)，超过Xme会扩容到Xmx。
栈内存溢出 如果递归调用不结束会导致栈内存溢出。
栈溢出会去申请空间，当内存空间中空间也不足就会产生OOM
三.jvm的GC
主要在俩种情况下调用：
1.当应用程序线程空闲；
2.java内存堆不足时，会不断调用gc，若连续回收都解决不了内存堆不足的问题，就会报 out of memory错误。
GC主要针对heap区数据回收，Heap分为俩大区：NEW Generation，另一块是Old Generation。在New Generation中，有一个叫Eden的空间，主要用来存放新生的对象，还有俩个Survivor Spaces(from,to)，它们用来存放每次垃圾回收后存活下来的对象。
在Old Generation中，主要存放应用程序中生命周期长的内存对象，还有个Permanent Generation，主要用来存放jvm自己的反射对象，比如类对象跟方法对象。
在New Generation块中，垃圾回收采用coping的算法，每次GC(System.GC)的时候，存活下来的对象首先会由Eden拷贝到某个Survivor Spaces，当Survivor Space空间满后，剩下的live对象就直接拷贝到Old Generation中去，
因此，每次GC后，Eden内存块会被清空。在Old Generation块中，垃圾回收一般用mark-compact(标记-整理)的算法，速度慢些，但减少内存要求。
垃圾回收分多级，0级为全部(Full)的垃圾回收，会回收old段中的垃圾；1级或以上为部分垃圾回收，只会回收new中的垃圾，内存溢出通常发生于old段或perm段垃圾回收后，仍然无内存空间容纳新的java对象的情况。