java内存区域和内存溢出异常

根据Java虚拟机规范，Java虚拟机所管理的内存将会包括：
程序计数器、java虚拟机栈、本地方法栈、堆、程序计数器。

1、程序计数器

程序计数器是一块比较小的内存空间，它可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器。在Java虚拟机的模型概念里，字节码解释器工作时就是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，它是程序控制流的指示器，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计数器来完成。
由于Java虚拟机的多线程是通过线程轮流切换、分配处理器执行时间的方式来实现的，在任何一个确定的时刻，一个处理器都只会执行一个线程中的指令。因此，为了线程切换后能恢复到正确的执行位置，每条线程都需要有一个独立的程序计数器，各条线程之间计数器互不影响，独立存储，我们称这类内存区域为线程私有的内存。
如果线程正在执行的是一个java方法，那这个计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址；如果正在执行的是本地方法，计数器则为空（Undefined）。
此内存是唯一一个没有规定任何OutOfMemory情况的区域。

2、 java虚拟机栈

Java虚拟机栈也是线程私有的，它的生命周期与线程相同。虚拟机栈描述的是Java方法执行的线程内存模型：每个方法执行的时候，Java虚拟机都会同步创建一个栈帧，用于存储局部变量表、操作数栈、动态连接、方法出口都信息。每个方法被调用直至执行完毕的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程。
局部变量表存放了编译期间可知的各种Java基本数据类型（boolean、byte、char、short、int、long、float、double）、对象引用和returnAddress类型 （指向了一条字节码指令的地址）。
局部变量表所需的内存空间在编译期间完成分配，当进入一个方法时，这个方法在栈帧中分配多大的局部变量空间是完全确定的，在方法运行期间也不会去改变局部变量表的大小。
在Java虚拟机规范中规定了两种异常情况：
1、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，
2、如果Java虚拟机栈容量可以动态扩展，当栈扩展时无法申请到足够的内存将会抛出OutOfMemoryError异常。
ps：HotSpot虚拟机的栈容量是不可以动态扩展的。

3、本地方法栈

本地方法栈与虚拟机栈发挥的作用是很相似的，其区别是虚拟机栈为虚拟机执行Java方法服务，而本地方法栈则是为虚拟机使用的本地方法服务。
与虚拟机栈一样，本地方法栈也会在栈深度溢出或者栈动态扩展失败时分别抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError异常。

4、Java堆

对于java程序来说，堆是虚拟机管理内存中最大的一块。
Java堆是所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建。此内存的唯一目的就是存放对象实例。
java堆是垃圾收集其管理的内存区域，Java堆可以处于物理上不连续的内存空间上，但在逻辑上应当视为连续的。
Java堆既可以被实现成固定大小的，也可以是扩展的，主流上都是可扩展的（通过参数-Xmx和-Xms设定）。
如果在Java堆上没有内存完成实例分配，并且堆也无法扩展时，Java虚拟机将会抛出OutOfMemoryError。

5.方法区

方法区也是线程共享的内存区域，用于存储已被虚拟机加载的类型信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码缓存等数据。
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，还有一项是常量池表，用于存放编辑期间产生的各种字面量和符号，这部分内容将在类加载后存放到方法区的运行时常量池中。