Java内存区域与内存溢出异常

一、运行时的数据区域
五个部分：方法区、堆、本地方法栈、虚拟机栈、程序计数器

1、程序计数器
程序计数器是一块较小的内存空间，他可以看做是当前线程所执行的字节码的行号指示器。在虚拟机的概念模型里。字节码解释器可以通过改变这个计数器的值来选取下一条要执行的字节码指令、分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能都需要依赖这个程序计数器。
程序计数器是线程私有的，每条线程都有一个独立的程序计数器，如果一个线程执行的是一个Java方法。这个计数器记录的是正在执行的虚拟机的字节码指令地址。如果正在执行的是Native方法，这个计数器则为空undifiend。此内存区域是唯一一个在java虚拟机规范中没有规定任何OutofMemoryError情况的区域。
2、Java虚拟机栈
与程序计数器一样，虚拟机栈也是线程私有的，生命周期与线程相同。虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型，每个方法执行的时候都会创建一个栈桢，用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每个方法的执行到结束就是一个栈桢从入栈到出栈的过程。
局部变量表存放了编译期可知的各种基本数据类型（Boolean 、byte、char、shourt、int、float、long、double、）、对象引用（reference类型，他不同于对象本身，可能是一个指向对象起始地址的指针，也可能是指向一个代表对象的句柄或其他与此对象相关的位置）和returnAddress。其中64位长度的long和double类型的数据会占用连个局部变量空间，其余的数据类型只占用一个。局部变量表占用的空间在编译时期就分配好的。
这个区域有两种异常情况：如果线程的请求的栈深度大于虚拟机所允许的最大深度将抛出Stack OverflowError。如果虚拟机栈可以动态扩展，如果扩展的时候无法申请到足够的内存，就会抛出OutOfMemoryError。
3、本地方法栈
本地方法栈和虚拟机栈发挥的作用非常的相似，他们之间的区别不过是虚拟机栈为虚拟机执行Java方法，（也就是字节码服务）。本地方法栈为虚拟机时用到的Native方法服务。
4、Java堆
Java所管理的内存中最大的一块。是被线程共享的一块内存区域。在虚拟机启动的时候创建。此内存区域的为一目的就是存放对象的实例，几乎所有的对象实例都在这里分配内存。所有的对象实例和数组都是在堆上分配的。
Java堆是垃圾收集器管理的主要区域，因此很多时候被称作GC堆。从内存回收的角度来看，由于现在收集器都是采用分代收集算法，所以java堆中还可以分为：新生代、老年代；再细致一点可以分为：Eden空间 ，from survivor空间、To survivor空间。Java堆可以处于物理上不是连续的，只要逻辑上连续就可以了如果堆中没有内存完成实例分配，并且也无法在扩展的时候，将会抛出OutOfMemoryError异常。
5、方法区
方法区与Java的堆一样都是线程共享的内存区域。它用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即使编译的代码（classes）。不熟的开发者喜欢把这个区域称为“永久代”本质上两者并不等价。目前已经发布的jdk1.7de HostSpot中，已经把原本放在永久代的字符串常量池移出。
Java虚拟机规范对方法取得限制非常宽松，除了和java对一样不需要连续的内存和可以选择固定大小或者可扩展外。还可以选择不实现垃圾回收。相对而言，垃圾回收在这个区域上还是比较少见的。但并非数据进入到了方法区就和永久代的名字一样“永久”存在了。这个区域回收的目标主要是针对常量池的回收和对象类型的卸载，条件相当苛刻。但是这个部分区域的回收确实是必要的。
当方法区无法满足内存分配的需求时，将抛出OutOfMemoryError异常。