Java内存区域与内存溢出异常：
- 方法区（Method Area） — 所有线程共享的数据区
- 永久代（Perm space） 通过-XX:MaxPermSize控制
- 方法去和堆以一样，是各个线程共享对内存区域，它用于存储已被虚拟机加载对类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据
- 根据Java虚拟机规范，当方法区无法满足内存分配需求时，抛出OOM异常。
- 运行时常量池—-方法区的一部分。用于存放编译期生成的各种字面量和符号饮用，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
- 虚拟机栈（VM stack）
- 虚拟机描述的是Java方法执行的内存模型：在每个方法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、方法出口等信息。每个方法从调用到执行完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中国出栈入栈的过程。
- 通常所说的栈其实指的就是局部变量表，里面存放了各种基本数据类型、对象引用（通常所说的某个对象的内存地址）。其中64位长度的long和duoble占用2个局部变量表空间、其余的只占用1个（int、byte、float、char、short等）。
- 本地方法栈（Native Method Stack）
- 在Hotspot虚拟机中，本地方法栈和虚拟机栈是合二为一的。我们通常用的jvm就是hot spot虚拟机。
- 堆（Heap） — 所有线程共享的数据区
- 在堆中，通常有这么几个区域：我们通常所说对新生代和老年带，再细致一点分为：
- Eden区（新生代）
- From Survivor、To Survivor （存活区）
- olden（老年代）
- 堆内存可以通过-Xms和-Xmx来控制
- 程序计数器（Program Counter Register）
- 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，为了线程切换后能恢复到正确的执行位置，每条线程都要有一个独立的程序计数器，各个线程之间互不影响、独立存储，这类内存区域为线程的私有内存
- 如果线程正在执行的是一个Java方法，这个计数器只记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址，如果执行的是Navtive方法，则这个计数器则为空。此内存区域是没有OOM（OutOfMemory）情况的区域。
- 对象对创建
- 当虚拟机遇到一条new指令时，首先将去检查这个指令对参数是否能在常量池中定位到一个类对符号引用，并且检查这个类对符号引用代表的类是否已被加载、解析、初始化过。如果没有，那必须先执行类的加载过程。
- 假设类加载检查通过后，虚拟机将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以完全确定。相当于把一块内存划分出来给这个对象。
- 指针碰撞（内存分配方式）：假设Java堆是绝对工整的，在Java堆中有一个指针，指针的左边是正在使用的内存，右边是空余内存，那么所谓的分配内存就是将指针向右移动一段距离，此段距离正好与6.2所说的对象的内存一样，这样就完成了一个对象的内存分配。指针碰撞算法的常见的垃圾收集器有：Serial、ParNew等带有Compact（整理）过程的收集器。
- 空闲列表（内存分配方式）：假设Java堆不是绝对工整的，空余内存和已使用内存相互交错，那么虚拟机就必须维护一个列表，上面记录了哪些内存是已被使用的，哪些是未使用的，在分配内存的时候就从列表找出一块足够大的空间分配给它，并更新列表，这样就通过空闲列表的方式完成了一个对象的内存分配。在使用CMS这种给予Mark-Sweep（标记、清除）算法的收集器时，通常所采用的是空闲列表。
- 对象内存分配的线程安全：对象的创建是在虚拟机中是非常频繁的行为，即时是仅仅修改一个指针的位置，在并发的情况下，也不是线程安全的，可能出现正在给对象A分配内存，指针还没来得及修改，对象B又使用了原来的指针来分配内存，这样无疑是又问题的。解决这种问题的方案有两种：
- 对分配内存空间对动作进行同步处理，虚拟机采用CAS配上失败重试对方法保证更新操作的原子性
- 把内存分配的动作按照线程划分在不同的空间之中进行，即每个线程在堆中预先分配一小块内存，称为本地线程分配缓冲（Thread Local Allocation Buffer ，简称：TLAB），哪个线程需要分配内存，就放在哪个线程上的TLAB上分配，只有TLAB用完并分配新的TLAB时，才需要同步锁定。是否使用TLAB， 可以用-XX:/-UseTLAB控制
- 内存分配完成后，虚拟机需要将分配的内存空间都初始化为零值（不包括对象头），如果使用了TLAB，则这一工作也可以提前至TLAB中进行。这一步保证了对象的实例字段在Java代码中可以不赋值就能直接使用，程序能访问到这些字段的数据类型所对应的零值。
- 类的对象头保存了类的元数据信息、对象的哈希码、对象的GC分代年龄等信息。
- 对象的内存布局
- 在HotSpot中，对象在内存中存储的布局分为：对象头、实例数据、对其填充，对象头主要存储对象对哈希码、GC分代年龄、所状态标志、线程持有的锁、偏向线程ID、偏向时间戳等。官方成为：Mark Word。实例数据填充的是这个对象内属性的内容等等。对其填充没有什么特别的含义，它仅仅是个占位符。HotSpot VM内存管理系统要求对象的大小必须是8字节的整数倍，当对象的实例数据没有对齐时，对其填充就起作用了。
- 对象的访问定位
- hotspot 虚拟机使用的是直接指针访问，直接指针访问的好处就是速度快。如图：
- hotspot 虚拟机使用的是直接指针访问，直接指针访问的好处就是速度快。如图：
- OOM异常(Out Of Memery)
ps: -Xms20m 设置堆的最小值
-Xmx20 设置堆的最大值
两者值相同的话，可避免堆的自动扩展。
-XX:HeapDumpOnOutOfMemoryError 虚拟机在OOM时dump出堆内存转储快照，以便事后进行分析
/**
*
* VM args(启动参数): -Xmx20m -Xms20m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
* @author zhaomeng
*/
public class TestOOM{
// 造成堆内存溢出的对象
public class OOMObject{
}
public static void main(String[] args){
List<OOMObject> list = new ArrayList<~>();
for(;;){
OOMObject o = new OOMObject();
//将new出来的对象放入list，以保证对象的持续引用，不会被GC掉
list.add(o);
}
}
}执行结果：
java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded
Dumping heap to java_pid1434.hprof …
Exception in thread “main” java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded
Heap dump file created [124462387 bytes in 0.520 secs]
at wk.zm.oom.testOOM.main(testOOM.java:24)
dump出来的文件可以通过Eclipse 的MAT（Eclipse Memory Analyzer）进行 导入并分析。
虚拟机栈和本地方法栈溢出
- 栈容量设置：-Xss
- 如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的最大深度，则抛出StackOverflowError异常。
- 如果虚拟机在扩展栈时无法申请到足够的内存空间，则抛出OutOfMemory异常。
- 在单线程下，无论时由于栈帧太大还是虚拟机容量太小，当内存无法分配的时候，虚拟机都会抛出OOM异常。
- 如果时建立过多线程导致的内存溢出，在不能减少线程数或者更换64位虚拟机的情况下，只能通过减少最大堆和减少栈容量来换取更多线程。
- 解释第五条：操作系统分配给每个进程的内存都是有限制的，比如32位的windows限制为2GB，虚拟机提供了参数来控制Java堆和方法区对这两部分对最大值，剩余对为：2GB减Xmx减MaxPerSize(最大方法区容量) = 虚拟机栈和本地方法栈可以使用的内存。每个线程分配到的栈容量越大，可建立的线程数自然就越少，建立线程时就越容易把剩下的内存耗尽。
方法区和运行时常量池溢出
- JDK1.7开始逐步去除永久代
- String.intern()是一个Native方法，它的作用是：如果字符串常量池中已经包含一个等于此String对象的字符串，则返回代表池中这个字符串的String对象，否则，将此String对象包含的字符串添加到常量池中，并且返回此String对象的引用。
- 在JDK1.6及之前使用-XX:PerSize和-XX:MaxPermSize限制方法区的大小，从而达到限制其常量池的大小。
例子：运行时常量池导致的内存溢出异常适用于JDK1.6及之前
在JDk1.7中则不会出现这样的情况。会一直循环下去。总结：
在本章中学到了虚拟机内存是如何划分的，以及他们各自的作用，熟悉了设置堆内存大小设置（-Xms,-Xmx）、栈容量设置(-Xss)、以及在OOM时要dump出堆内存快照（-XX:HeapDumpOnOutOfMemoryError）,还有常见的OOm异常，初步了解了在OOM异常时如何定位问题。
