OutOfMemoryError异常（下文称OOM）
一：通过代码验证java虚拟机规范中描述的各个运行时区域存储的内容
二：在日常开发中遇到实际的内存溢出异常时，怎么根据异常的信息快速判断是哪个区域的内存溢出，知道什么样的代码可能会导致这些区域内存溢出，以及出现异常后该如何处理
了解OOM异常需要设置执行时虚拟机启动参数
在Eclipse IDE中在Debug/Run页签中设置
1.java堆溢出
java堆用于存储对象实例，只要不断地创建对象，并且保证GC Roots到对象之间有可达路径来避免垃圾回收机制清楚这些对象，那么在对象数量到达最大堆的容量限制后就会产生内存溢出异常
在如下代码中限制java堆的大小为20MB，不可扩展（将堆的最小值 -Xms参数与最大值 -Xmx参数设置为一样即可避免堆自动扩展），通过参数 -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError可以让虚拟机再出现内存溢出异常时Dump出当前的内容堆转储快照以便事后进行分析。
代码如下：
public class HeapOOM {
static class OOMObject{
}
public static void main(String[] args) {
List<OOMObject> list=new ArrayList<OOMObject>();
while (true) {
list.add(new OOMObject());
}
}
}
运行结果：
java.lang.OutOfMemoryError:Java heap space
Dumping heap to java_pid3404.hprof...
Heap Dump file created [22045981 bytes in 0.663 secs]
解决这个区域的异常，一般的手段是先通过内存映像分析工具（如：Eclipse Memory Analyzer）对Dump出来的堆转储快照进行分析，重点是确认内存中的对象是否是必要的，也就是要先分清楚到底是出现了内容泄露（Memory Leak）还是内存溢出（Memory Overflow）。
如果是内存泄露，可进一步通过工具查看泄露对象到GC Roots的引用链。于是就能找到泄露对象时通过怎样的路径于GC Roots相关联并导致垃圾收集器无法自动回收它们的。掌握了泄露对象的类型信息及GC Roots引用链的信息，就可以比较准确的定位出泄露代码的位置。
如果不存在泄露，换句话说，就是内存中的对象确实都还必须存活着，那就应当检查虚拟机的堆参数（-Xmx于-Xms），与机器物理内存对比看是否还可以调大，从代码上检查是否存在某些对象的生命周期过长、持有状态时间过长的情况，尝试减少程序运行期的内存消耗。
以上是处理java堆内存问题的简单思路。
2.虚拟机栈和本地方法栈溢出
由于HotSpot虚拟机中不区分虚拟机栈和本地方法栈，所以-Xoss参数存在，但实际是无效的，栈容量只有-Xss参数设定
关于虚拟机栈和本地方法栈，java虚拟机中描述了两种异常：
如果线程请求的栈深度大于虚拟机允许的最大深度，将抛出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，将抛出OutofMemoryError异常。
虽然分为两种异常，但是存在互相重叠的地方：当栈空间无法继续分配时，到底是内存太小，还是已使用的占空间太大，其本质只是对同一件事情的两种描述。
测试代码：
使用-Xss参数减少栈内存容量。抛出StackOverflowError异常，异常出现时输出的堆栈深度相应缩小。
定义了大量的本地变量，增大此方法帧中本地变量表的长度。抛出StackOverflowError异常时输出的堆栈深度相应缩小
代码如下：
public class JavaVMStackSOF {
private int stackLength = 1;
public void stackLeak() {
stackLength++;
stackLeak();
}
public static void main(String[] args) {
JavaVMStackSOF oom = new JavaVMStackSOF();
try {
oom.stackLeak();
} catch (Throwable e) {
System.out.println("stack length:"+oom.stackLength);
throw e;
}
}
}
运行结果：
stack length:2402
Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError
at org.fenixsoft.oom.VMStackSOF.leak(VMStackSOF.java.20)
at org.fenixsoft.oom.VMStackSOF.leak(VMStackSOF.java.21)
at org.fenixsoft.oom.VMStackSOF.leak(VMStackSOF.java.22)
......后续异常堆栈信息省略
上述代码表明：在单个线程下，无论是由于栈帧太大还是虚拟机栈容量太小，当内存无法分配的时候，虚拟机抛出的异常都是StackOverflowError
通过不断地建立线程的方式倒是可以产生内存溢出异常，但是这样产生的内存溢出异常与栈空间是否足够大没有关系，在这种情况下，为每个线程的栈分配的内存越大，反而越容易产生内存溢出异常。
因为每个线程分配到的栈容量越大，可以建立的线程数量自然就越少，建立线程时就越容易把剩下的内存耗尽。
解决思路：
通过“减少内存”的手段来解决内存溢出：
如果是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，就只能通过减少最大堆和减少栈容量来获取更多的线程。
3.方法区和运行时常量池溢出：
因为运行时常量池是方法区的一部分，所以这两个区域的溢出测试放在一起进行测试：
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及之前的版本中，由于常量池分配在永久代内，我们可以通过-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize限制方法区大小，从而间接限制其中常量池的容量。
代码如下：
public class RuntimeConstactPoolOOM {
public static void main(String[] args) {
//使用List保持着常量池引用，避免Full GC回收常量池行为
List<String> list=new ArrayList<String>();
int i = 0;
while (true) {
list.add(String.valueOf(i++).intern());
}
}
}
运行结果：
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space
at java.lang.String.intern(Native Method)
at org.fenixsoft.oom.RuntimeConstantPoolOOM.main(RuntimeConstactPoolOOM.java:18)
从运行结果中可以看到，运行时常量池溢出，在OutOfMemoryError后面跟随的提示信息是“PermGen space”，说明运行时常量池属于方法区（HotSpot 虚拟机中的永久代）的一部分。
而使用JDK1.7及以上版本运行这段程序就不会出现这种结果，while循环会一直进行下去。
方法区用于存放Class的相关信息,如类名、访问修饰符、常量池、字段描述、方法描述等。对于这些区域的测试，基本的思路是运行时产生大量的类去填满方法区，直到溢出。
在测试中，我们借助CGLib直接操作字节码运行时生成了大量的动态类。
这个例子的模拟，经常出现在实际应用中，当前很多主流框架，如Spring、Hibernate，在对类进行增强时，都会使用到CGLib这类字节码技术，增强的类越多，就需要越大的方法区来保证动态生成的Class可以加载入内存，另外，JVM上的动态语言（例如Groovy等）通常都会持续创建类来实现语言的动态性。
代码如下：
public class JavaMethodAreaOOM {
public static void main(String[] args) {
while (true) {
Enhancer enhancer = new Enhancer();
enhancer.setSuperclass(OOMObject.class);
enhancer.setUseCache(false);
enhancer.setCallback(new MethodInterceptor() {
public Object intercept(Object obj,Method method,Object[] args,MethodProxy proxy) throws Throwable{
return proxy.invokeSuper(obj, args);
}
});
enenhancer.create();
}
}
static class OOMObject{
}
}
方法区溢出也是一种常见的内存溢出异常，一个类要被垃圾收集器回收掉，判断条件是比较苛刻的。在经常动态生成大量的Class的应用中，需要特别注意类的回收情况。
4.本机直接内存溢出
DirectMemory容量可通过-XX:MaxDirectMemorySize指定，如果不指定，则默认与Java堆最大值一样，以下代码中越过了DirectByteBuffer类，直接通过反射获取Unsafe实例进行内存分配。虽然使用DirectByteBuffer分配内存也会抛出内存溢出异常，但它抛出异常时并没有真正向操作系统申请分配内存，而是通过计算得知内存无法分配，于是手动抛出异常，真正申请分配内存的方法是unsafe.allocateMemory()。
代码如下：
public class DirectMemoryOOM {
private static final int_1MB = 1024 * 1024;
public static void main(String[] args) {
Field unsafeField = Unsafe.class.getDeclaredFields()[0];
unsafeField.setAccessible(true);
Unsafe unsafe=(Unsafe) unsafeField.get(null);
while (true) {
unsafe.allocateMemory(_1MB);
}
}
}
运行结果：
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError
at sun.misc.Unsafe.allocateMemory(Native Method)
at org.fenixsoft.oom.DMOOM.main(DMOOM.java:20)
由DirectMemory导致的内存溢出，一个明显的特征是在Heap Dump文件中不会看见明显的异常，如果发现OOM之后的Dump文件很小，而程序中又直接或间接使用了NIO，那就可以考虑检查一下是不是这方面的原因