. java内存区域和内存溢出异常

1. 运行时数据区域：

线程独享：

• java虚拟机栈：生命周期和线程相同，每个方法执行时，都会创建一个栈帧，保存局部变量表和方法出口等信息，方法的执行和结束就是栈帧入栈和出栈的过程。如果栈的深度大于虚拟机允许的最大深度，会抛出Stack OverflowError。对于可动态扩展的虚拟机栈，如果扩展的时候无法获取更多的内存空间，会抛出OutOfMemeryError
• 本地方法栈：基本和虚拟机栈一致，只是本地方法栈为虚拟机的native方法服务。
• 程序计数器：当前线程所执行字节码的行号指示器。字节码解释器的工作就是读取这个计数器的值来选取下一条指令

线程共享：

• 方法区：和java堆一样，线程共享区域，用于存放已被虚拟加载的类信息，常量和静态变量。
  1.1 常量池：用于存放编译时的各种字面量和符号引用。常量池具有动态性，即不一定必须在编译时产生，在运行时也可以把变量放到常量池，如string的intern()方法。
• 堆：线程共享内存，虚拟机启动时分配，是垃圾收集器的主要工作区域，可以分为年轻代和老年代，也可以分为Eden区，From Survior，To Survior区

直接内存

直接内存并不是java运行时数据区域的一部分，是在native堆分配的内存。

2.对象的创建

• 类加载检查：虚拟机遇到一条new指令，检测new指令后的参数在常量池中是否存在符号引用，并检查这个符号引用代表的类是否已经被加载、解析、初始化。如果没有，要进入类加载过程。
• 为对象分配空间：类检查之后，需要为对象在堆中分配内存空间，大小在类加载的时候已经确定。
  1.1 假设堆的内存空间是规整的，即使用的空间和空闲的空间在两边，中间通过一个指针分隔，这种时候，只需要将指针朝空闲空间移动对象大小的长度即可，这种分配方式成为指针碰撞。
  1.2 假设堆的内存空间不是规整的，这虚拟机必须创建一个列表，记录空闲空间，分配内存时，从空闲空间分配内存，并更新列表。称为空闲列表
  使用何种分配方式通过垃圾收集器决定。使用Serial，PerNew等带有Compact的收集器时，使用指针碰撞。使用CMS等基于Mark-Swap方式的收集器时，使用空闲列表方式。
  在分配内存空间时，要解决并发问题：
  1.对分配内存空间的动作进行同步-实际上虚拟机采用CAS和失败重试的方式保证操作的原子性
  2.把内存分配的动作放到线程中，即线程本身在堆中预分配小块内存，当该内存不够时，在进行同步操作
• 初始化分配的内存空间为零值。
• 对象头设置。虚拟机对对象进行必要的设置，如对象hash码，分代信息，对象头，是否要设置偏向锁等。
  到此为止，虚拟机工作已经完成。之后便是init工作，这部分由程序员完成。

3. 对象的内存布局
   在HotSpot虚拟机中，对象可以分为三个部分

• 对象头(Mark Word)
  对象头分为两部分：
  1.1 存放对象自身运行时数据：如hash码，GC分代信息，锁状态标志，线程持有的锁、状态id，偏向时间戳等。
  1.2 对象的类型指针，即指向类元数据的指针。对于对象是数组的，还有数组长度。
• 实例数据
  真正保存数据的部分，如果示例字段值
• 对齐填充
  非必须，HotSpot虚拟机自动内存管理系统要求对象地址必须是8字节的整数倍，因为对象头必然是8字节的整数倍，所以当示例数据不是8的整数倍时，需要对齐填充。