一 内存区域划分

根据java虚拟机规范，java虚拟机运行时数据区包含五大部分，其中有分别被分为线程私有和线程共享两大类。

• 程序计数器（线程私有）
• java虚拟机栈（线程私有）
• 本地方法栈（线程私有）
• 堆（线程共享）

• 方法区（线程共享）

  
  java运行时区域.png

1.1 程序计数器

唯一一个不会发生oom的区域。他是当前线程所执行的字节码的行号指示器。因为java多线程是通过线程轮流切换并分配处理器执行时间的方式来实现的，为了当线程切换回来之后能回到正确的位置执行，所有每一个线程都需要有一个独立的程序计数器。

1.2 java虚拟机栈

会发生stackoverflowerror 和outofmemoryerror 异常。线程私有，用于存储局部变量表，操作数栈，动态链接，方法出口等信息，每一个方法调用直到完成就对应着一次入栈和出栈。局部变量表存储了编译器可知的各种基本数据类型，和对象引用。其中64位的long和double会占两个局部变量空间。而且局部变量表空间大小在入栈的时候就已经分配完成，之后不会改变。

stackoverflowerror：栈深度大于jvm所允许的最大深度时

/**
 * @author zhaokai008@ke.com
 * @date 2019-03-15 08:31
 * -Xss:1m
 */
public class StackOverTest {
    void leak(){
        System.out.println("--");
        leak();
    }
}

/**
 * @author zhaokai008@ke.com
 * @date 2019-03-15 08:33
 */
public class Test {
    public static void main(String [] args){
        StackOverTest stackOverTest = new StackOverTest() ;
        stackOverTest.leak();
    }
}

当我们将-xss调小到1m时，运行上诉代码便会抛出stackoverflowerror，说明我们请求的栈深度已经大于1m

oom：扩展栈时无法申请到足够内存

/**
 * @author zhaokai008@ke.com
 * @date 2019-03-16 10:23
 * -Xss2m
 */
public class JVMStackOOM {
    public void createtThread(){
        while (true){
            Thread thread = new Thread(new Runnable() {
                public void run() {
                    createtThread();
                }
            });
            thread.start();
        }
    }

    public static void main(String []args){
        JVMStackOOM jvmStackOOM = new JVMStackOOM();
        jvmStackOOM.createtThread();
    }

}

这里的原理是：java进程的内存=最大堆容量+最大方法区容量+程序计数器容量+栈容量。通过不断的创建线程（栈）来耗尽内存。这种因为线程过多的问题而导致oom的情况，可以考虑减小对容量和减小栈容量来换取多线程。

1.3 本地方法栈

除了在java虚拟机栈中执行的是java方法，而在本地方法栈中执行的是native方法之外它和java虚拟机栈没啥区别。

1.4 java堆

java虚拟机所管理内存的最大一块。内存所共享。用于存放对象实例，gc的主要区域。

oom：

/**
 * @author zhaokai008@ke.com
 * @date 2019-03-14 23:15
 * -Xms10m -Xmx10m
 */
public class HeapOOM {
    private final static int size = 1024*1024*2;

    public static void main(String [] args){
        //int [] oom = new int[size];//当吧内存设到2m之内，这里也会oom
        List<Object> oomList = new ArrayList<Object>();
        while (true){

            oomList.add(new HashMap<String,String>());
        }

    }

}

通过不断的new 对象，而且让这些对象不能回收，导致oom

1.5 方法区

oom，各个线程共享，用于存储已被虚拟机加载的类信息，常量，静态变量，即时编译器编译之后的代码等数据。gc少。

1.6 直接内存

不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是java虚拟机规范中所定义内存区域。oom。java nio 的DirectByteBuffer使用的就是直接内存。

/**
 * @author zhaokai008@ke.com
 * @date 2019-03-15 08:50
 * -Xmx10m -XX:MaxDirectMemorySize =5m
 */
public class DirectOOM {
    private static final int size = 1024*1024;

    public static void main(String [] args){
        /*list 保持常量池的引用，避免full gc 回收*/
        List<ByteBuffer>  bufferList = new ArrayList<ByteBuffer>();
        while (true){
            ByteBuffer byteBuffer =ByteBuffer.allocateDirect(size);
            bufferList.add(byteBuffer);
        }
    }
}

使用java nio的bytebuffer直接申请堆外内存没有限制的话也会发生oom。

二 对象

----不应该属于本篇文章的范畴，顺带提一下-。-

2.1 对象的内存布局

对象：对象头+实例数据+对象填充

对象头：运行时数据+类型指针+数组长度（如果是数组）

运行时数据：哈希码+gc分代年龄，锁状态标志，线程持有的锁，偏向线程id，偏向时间戳

类型指针：对象指向类元数据的指针，通过这个指针来确定是哪个对象的实

实例数据：对象存储数据的真正区域

对象填充：占位符的作用，如果实例数据没有对齐，便填充

2.2 对象的创建

new

• 常量池中找到符号的引用，否，创建一个引用
• 这个符号引用代表的类是否被加载，解析，初始化
• 分配内存
• 初始化对象（对象头+实例数据+对象填充）

2.3 对象的访问

通过java栈上的reference 来找到相应对象的地址。