前言
Java内存模型（简称JMM），JMM决定一个线程对共享变量的写入何时对另外一个线程可见。从抽象的角度看，JMM定义了线程和主内存之间的抽象关系：线程之间共享变量存储在主内存（main memory）中，每个线程都有一个私有的本地内存（local memory），本地内存中存储了该线程以读 | 写共享变量的副本。
本地内存是JMM的一个抽象概念，并不是真实存在。它涵盖了缓存，写缓冲区，寄存器以及其他硬件和编译器优化。其关系模型如下图：
运行时数据区域
根据java虚拟机规范Java se 7版规定，java虚拟机所管理的内存将会包括以下几个运行时数据区域。
程序计数器
- 程序计数器可以看作是当前线程执行字节码的行号指示器，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需要执行的字节码指令、分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等功能。
- java虚拟机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，任何一个时刻，一个处理器都只会执行一条线程中的指令。因此，每条线程都需要一个独立的程序计数器，各条线程之间技术互相不影响，独立存储。结论是程序计数器属于线程私有的。
- 该区域不会出现OOM异常。
虚拟机栈
- 该区域是线程私有的。
- 虚拟机栈描述的是java方法执行的内存模型：每个方法在执行的同时会创建一个栈帧用于存放局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法从调用到执行完成，都有一个对应的栈帧从入栈到出栈的过程。其中，我们接触最多的是局部变量表。局部变量表存放了编译期就知道的基本数据类型(boolean/byte/char/short/int/float/long/double)、对象的引用、字节码指令的地址。
- 如果线程请求的栈深度大于虚拟机允许的深度，将抛出StackOverflowError异常；
- 如果虚拟机栈可以动态扩展，扩展时无法申请到足够的内存，就会抛出OutOfMemoryError异常。
本地方法栈
- 和虚拟机栈作用相似。
- 本地方法栈使用的是native方法，虚拟机栈执行的是java方法，也就是字节码的操作。
- 不同的虚拟机可以自由实现使用方法和数据结构。
- HotSpot虚拟机直接将虚拟机栈和本地方法栈合二为一的。
堆
- java堆是内存中最大的一块，被所有线程共享。
- 存放对象实例（包含数组），几乎所有的对象实例都在堆上分配。
- 垃圾收集器管理的主要区域，被称为GC堆，可以细分为新生代、老年代等。
- java堆可以处于物理上不连续的内存空间中，因此是可扩展的。
- 如果在堆中没有内存进行实例分配，并且堆也无法扩展时，会抛出OOM异常。
方法区
- 线程共享的区域，用于存储被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、编译后的代码等数据。
- 在HotSpot虚拟机上，方法区被称为永久代。
- 可以处于物理上不连续的内存空间中，因此也是可扩展的。
- 这个区域的垃圾回收机制会很弱，回收条件很苛刻。
- 方法区无法满足内存分配需求时，会抛出OOM异常。
运行时常量池
- 属于方法区的一部分（可以在运行时将新的常量放入池中）。
- 具有动态性，不仅仅是编译期的常量可以放入常量池，运行期间也可以放入。比如String的intern()方法。
- 同样受方法区内存限制，超出会抛出OOM异常。
直接内存
- 并不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是java虚拟机定义的内存区域
- 配置虚拟机参数时，会根据实际内存设置-Xmx等参数信息，如果忽略直接内存，使得各个内存区域的总和大于物理内存限制，会导致OOM异常。
内存区域的异常
堆溢出
- java堆用于创建对象的实例，只要不断的创建对象，数量达到最大容量限制后会OOM异常。
- 伪代码(设置堆的大小:-Xms20m -Xmx20m)：
List list = new ArrayLIst();
while(true){
list.add("11111");
}
- 溢出分析：检查代码是否存在某些对象生命周期过长、持有状态时间过长。
栈溢出
- StackOverflowError异常：线程请求的栈深度大于虚拟机允许的最大深度。
备注：栈容量只能由参数-Xss设定。
public class Stack{
public static void main(String[] args){
new Stack().test();
}
public void test(){
test();
}
}
- OOM异常：虚拟机在扩展栈时无法申请到足够的内存空间。
备注：在多线程情况下，每个线程分配的栈内存越大，越容易产生内存溢出。
公式：物理内存-最大堆容量(Xmx)-最大方法区容量(MaxPermSize)=(虚拟机栈+本地方法栈)
解释：也就是说每个线程分配到的栈容量变大（等于号后的结果变大），也就意味着可以建立的线程数量变少，如果建立线程越多就很快把剩下的内存耗尽。
方法区溢出
- 思路：运行时产生大量的类去填满方法区，直到溢出。
- 方式：通过-XX:PermSize -XX:MaxPermSize限制大小。
本机直接内存溢出
- 直接机器开进程填满内存。
最后
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