从几个sample来学习Java堆，方法区，Java栈和本地方法栈

最近在看《深入理解Java虚拟机》，书中给了几个例子，比较好的说明了几种OOM（OutOfMemory）产生的过程，大部分的程序员在写程序时不会太关注Java运行时数据区域的结构：

感觉有必要通过几个实在的例子来加深对这几个区域的了解

1）Java堆

所有对象的实例分配都在Java堆上分配内存，堆大小由-Xmx和-Xms来调节，sample如下所示：

[java] view plain copy

1. publicclassHeapOOM{
3. staticclassOOMObject{}
5. /**
6. *@paramargs
7. */
8. publicstaticvoidmain(String[]args){
9. List<OOMObject>list=newArrayList<OOMObject>();
11. while(true){
12. list.add(newOOMObject());
13. }
14. }
16. }

加上JVM参数-verbose:gc -Xms10M -Xmx10M -XX:+PrintGCDetails -XX:SurvivorRatio=8 -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError，就能很快报出OOM：

Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

并且能自动生成Dump。

2）方法区

方法区是存放虚拟机加载类的相关信息，如类、静态变量和常量，大小由-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize来调节，类太多有可能撑爆永久带：

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1. publicclassMethodAreaOOM{
3. staticclassOOMOjbect{}
5. /**
6. *@paramargs
7. */
8. publicstaticvoidmain(String[]args){
9. //TODOAuto-generatedmethodstub
10. while(true){
11. Enhancereh=newEnhancer();
12. eh.setSuperclass(OOMOjbect.class);
13. eh.setUseCache(false);
14. eh.setCallback(newMethodInterceptor(){
16. @Override
17. publicObjectintercept(Objectarg0,Methodarg1,
18. Object[]arg2,MethodProxyarg3)throwsThrowable{
19. //TODOAuto-generatedmethodstub
20. returnarg3.invokeSuper(arg0,arg2);
21. }
23. });
24. eh.create();
25. }
26. }
28. }

加上永久带的JVM参数：-XX:PermSize=10M -XX:MaxPermSize=10M，运行后会报如下异常：

Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space

静态变量或常量也会有可能撑爆方法区：

[java] view plain copy

1. publicclassConstantOOM{
3. /**
4. *@paramargs
5. */
6. publicstaticvoidmain(String[]args){
7. //TODOAuto-generatedmethodstub
8. List<String>list=newArrayList<String>();
9. inti=0;
10. while(true){
11. list.add(String.valueOf(i++).intern());
12. }
13. }
15. }

同样加上JVM参数：-XX:PermSize=10M -XX:MaxPermSize=10M，运行后报如下异常：

Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space

3）Java栈和本地方法栈

栈是存放线程调用方法时存储局部变量表，操作，方法出口等与方法执行相关的信息，栈大小由Xss来调节，方法调用层次太多会撑爆这个区域，samples如下所示：

[java] view plain copy

1. packagecom.cutesource;
3. publicclassStackOOM{
5. /**
6. *@paramargs
7. */
9. privateintstackLength=1;
11. publicvoidstackLeak(){
12. stackLength++;
13. stackLeak();
14. }
16. publicstaticvoidmain(String[]args)throwsThrowable{
17. //TODOAuto-generatedmethodstub
18. StackOOMoom=newStackOOM();
19. try{
20. oom.stackLeak();
21. }catch(Throwableerr){
22. System.out.println("Stacklength:"+oom.stackLength);
23. throwerr;
24. }
26. }
28. }

设置JVM参数：-Xss128k，报出异常：

Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError

打印出Stack length:1007，这里可以看出，在我的机器上128k的栈容量能承载深度为1007的方法调用。当然报这样的错很少见，一般只会出现无限循环的递归中，另外，线程太多也会占满栈区域：

[java] view plain copy

1. packagecom.cutesource;
3. publicclassStackOOM{
5. /**
6. *@paramargs
7. */
9. privateintstackLength=1;
11. privatevoiddontStop(){
12. while(true){
13. try{Thread.sleep(1000);}catch(Exceptionerr){}
14. }
15. }
17. publicvoidstackLeakByThread(){
18. while(true){
19. Threadt=newThread(newRunnable(){
21. @Override
22. publicvoidrun(){
23. //TODOAuto-generatedmethodstub
24. dontStop();
25. }
27. });
28. t.start();
29. stackLength++;
30. }
31. }
33. publicstaticvoidmain(String[]args)throwsThrowable{
34. //TODOAuto-generatedmethodstub
35. StackOOMoom=newStackOOM();
36. try{
37. oom.stackLeakByThread();
38. }catch(Throwableerr){
39. System.out.println("Stacklength:"+oom.stackLength);
40. throwerr;
41. }
43. }
45. }

报出异常：Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError:unable to create new native thread

不过在windows上运行这个例子要小心，会出现系统假死的情况，有可能需要重启机器才行。

以上几个例子虽然比较简单，但能很好帮助普通的程序员更加直观的了解Java堆，方法区，Java栈和本地方法栈。