java内存区域与内存异常（jvm学习）

深入学习java虚拟机笔记

java虚拟机运行时数据区域

java虚拟机在执行java程序的时候，会把它所管理的内存区域划分成若干不同的数据区域。这些区域有不同的用途，和创建销毁时间，有的区域随着进程的启动而存在，有些区域依赖用户线程的启动和结束而建立和销毁。
java虚拟机所管理的内存将会包括以下几个运行时数据区域：

1. 程序计数器
2. java虚拟机栈
3. 本地方法栈
4. java堆
5. 方法区

1、程序计数器

程序计数器是一块较小的内存空间，它可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指令器。在虚拟机的概念模型里，字节码解释器的工作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，导常处理，线程回复等基础功能都需要依赖这个计数器来完成。

些内存区域是唯一一个在java虚拟机规范中没有规定任何OutMenoryEorry(OOM)情况的区域。

2、java虚拟机栈

栈描述的是java方法的内存模型：每一个方法在执行时都会创建一个栈帧用于存储局部变量，操作栈数，动态链接，方法出口等信息。

每一个方法从调用直到执行完的过程，就对应一个栈帧中入栈到出栈的过程。

局部变量表
1、编译期可知的各种基本数据类型（byte,short,int,long,float,double,boolean,char）
2、对象引用（reference）类型，它不等于对象本身，可能是一个指向对象的起始地址的引用指针，也可能是指向一个代表对象的句柄或劳动其他与些相关的位置

局部变量表所需要的空间在编译期间完成分配，当进入一个方法时，这个方法需要在帧中分配的内存空间是完全确定的，在方法运行期间不会改变局部变量表的大小。

在java虚拟机规范中，对这个区域规定了两种异常：如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度，将抛出StackOverflowError异常,如果虚拟机可以动态的扩展（当前大部分java虚拟机都是可动态扩展的，只不过java虚拟机中也允许固定长度的虚拟机栈）如果扩展时无法申请到足够的内存空间，就会抛出OutofMemoryError异常。

3、java堆

1、java堆是java虚拟机所管理的内存中最大的一块。java堆是被所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建。些内存的目的主是存放对象实例，几乎所有的对象实例都在这里分配内存。

2、所有的对象实例都在这里分配内存空间。

3、如果在堆中没有内存完成实例分配，并且堆也无法再扩展时，将会抛出OutofMemoryError异常。

4、本地方法栈

本地方法栈（Native Method Stack）与虚拟机栈所发挥的作用是非常相似的，它们的区别不过是虚拟机栈为虚拟机执行的java方法服务，而本地方法栈为虚拟机使用的Native方法服务。有的虚拟机（HotSpot）直接把本地方法栈和虚拟机栈合二为一。与虚拟机栈一样，本地方法区也会抛出OutofMemory和StackOverflowError

5、方法区

方法区和java堆一样，是各个线程共享的内存区域，它用于存储已经被虚拟机加载的类的信息，常量，静态变量，即时编译后的代码等数据。
当方法区无法满足内存分配的需求的时候，将抛出OutofMemoryError异常。

运行时常量池

运行时常量池是方法区的一部分。Class文件中除了有类的版本，字段，方法，接口等描述信息外，还有一项信息是常量池，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。

运行时常量池对于Class文件常量池的另一个重要的特性是具备动态性，java语言并不要求常量一定只有编译期才产生，也就是并非预置Class文件中常量池的内容才能进入方法区运行时常量池，运行期间也可能将新的常量放入池中 ：String类的intern()方法，就可以向常量池中添加常量。