Java内存区域与内存溢出异常

Java虚拟机在执行Java程序需的过程中会把它管理的内训区域划分为几个不同的数据区域，这些区域有各自的用途以及创建销毁时间。如下图（图转载自博客园）：

1、程序计数器（Program Counter Register）:

程序计数器是一块较小的内存空间，作用可以看做是当前线程所执行的自己码的行号指示器。字节码解释器工作时通过计数器的值来获取下一条需要执行的字节码指令。

2、Java虚拟机栈（Java Virtual Machine Stacks）:

每个方法被执行的都会同时创建一个栈帧用于存储局部变量表、操作栈、动态链接、方法出口等信息。每个方法被调用直到执行完成的国曾，就对应着一个栈帧在虚拟机栈从入栈到出栈的过程。

通常我们所说的堆 栈中栈就是现在将的虚拟机栈，或者说是虚拟机栈中的局部变量表部分。它存放了编译器可用的各种数据类型（boolean,byte,char,short,int,float,long,double）、对象引用（reference类型）和returnAddress类型（指向了一条字节码指令地址）。

其中64位长度的long和double类型占用两个局部变量空间，其余数据类型只占用一个。

这个区域规定了两种异常状况：1、线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度，抛出StackOverflowError异常；2、如果虚拟机栈可以动态扩展，当扩展时无法申请到足够的内存时会抛出OutOfMemoryError异常。

3、本地方法栈（Native Method Stacks）

与虚拟机栈发挥的作用相似。服务对象不同。一个是Java方法，一个是Native方法。

4、Java堆（Java Heap）

是Java虚拟机管理的最大的一块。是所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例，几乎所有的对象都在这里分配内存。这块区域是垃圾收集器管理的主要区域，很多时候也被称为"GC堆"（Garbage Collected Heap）。从内存回收的角度看，由于现在的收集器基本采用分代收集算法，所以又可以细分为：新生代和老年代；再细致一点有Eden空间、From Survivor空间、To Survivor空间等。

如果堆在内存中没有完成实例分配，并且也无法扩展时，将会抛出OutOfMemoryError异常。

5、方法区（Method Area）

与Java堆一样，是各个线程共享的区域，用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等、

当方法去无法满足内存分配要求时，会抛出OutOfMemoryError异常。

6、运行时常量池（Runtime Constant Pool）

方法区的一部分。Class文件出了有版本、字段、方法、接口等描述信息外，还有一项信息是常量池（Constant Pool Table），用于存放编译器生成的各种字面量和符号引用，这部分内容将在类加载后存放到运行时常量池中。

7、直接内存（Direct Memory）

不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是Java虚拟机规范中定义的内存区域，但是也会被频繁的使用，也有可能导致OutOfMemoryErrot异常出现。

在JDK1.4中新加入了NIO（New Input/Output）类，引入了一种基于通道（Channel）与缓冲区（Buffer）的I/O方式。它可以使用Native函数库直接分配堆外内存，然后通过一个存储在Java堆里的DirectByteBuffer对象作为这块内存的引用进行操作。

动态扩展无法满足时，会抛出OutOfMemoryErrot异常。

文章参考 ：深入理解Java虚拟机