第二章 Java内存区域和内存溢出异常

2.1 概述

Java不用自己回收内存，他会自己进行GC。

---

2.2 内存区域

GC的时候虚拟机把管理的内存划分了几块：

- 方法区
- 程序计数器
- 本地方法栈
- 虚拟机栈
- 堆 

2.2.1 程序计数器

• 多线程时轮流切换至不同的线程，每个线程都有属于自己的程序计数器，用来记录接下来要执行的字节码指令。
• 各个线程之间的程序计数器相互独立，因此这块也成为线程私有的内存。
• 如果此时正在执行Java方法，那么这里边儿存的就是它的字节码指令地址；如果是native方法的话，这里就是空的。（native方法是指：使用Java去调用非Java的方法）
• 这个内存区域是唯一一个绝不会发生OOM的地方。

2.2.2 Java虚拟机栈

• 线程私有，生命周期和线程一致。
• 每调用一个方法就创建一个栈帧入栈，结束调用后出栈。
• 这里存储一些局部变量，方法出口等信息。其中局部变量的大小是确定的，并且在编译时就可以完成内存分配；它包括一些基础类型和对象的引用指针或是句柄地址。运行时大小不会再改变。
• 会产生两种异常。一个是线程请求栈深度过深（比方说递归太多），大于虚拟机允许时，会抛出栈溢出StackOverFlowError；二是内存不足时OOM。

2.2.3 本地方法栈

他和虚拟机栈的定义和规则都差不多。

• 区别就是Java虚拟机栈为Java方法(也就是字节码）服务，本地方法栈为native方法服务。
• 也会栈溢出和OOM

2.2.4 Java堆

• 所有线程共享。
• 他是逻辑上连续，物理上允许不连续。可固定大小，也可扩展。
• Java虚拟器启动时创建。
• 唯一的目的是用来存放对象实例。
• 这里是发生GC最主要的区域。
• 内存不足时会发生OOM。

2.2.5 方法区

• 线程共享
• 存放已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量等
• 有个别名“永久代”
• 不需要连续内存，大小可控，允许不GC
• GC主要是对常量池的回收和类型卸载
• 内存不足时OOM

2.2.6 运行时常量池（隶属于2.2.5.方法区）

• 类加载后，存放编译期产生的字面量和符号引用
• 运行期间可能会放入新的数据
• 受方法区内存限制，会出现OOM

2.2.7 直接内存

• 不属于Java虚拟机的数据区
• 使用频繁
• 受物理内存限制，也会出现OOM

---

2.3 对象访问

以 Object o = new Object()为例：

• 会在Java栈中写入该对象的引用 （句柄或直接指针）
• 堆中存储具体的结构化内存

• 对象类型数据（对象类型、父类、接口）信息存储在方法区

  
  
  

  通过句柄访问对象
  
  
  

  通过直接指针访问对象

基于以上，句柄访问对象时，如果出现GC导致对象地址变动，只需要改变句柄池里指针，而不需要改动Java栈中的引用；直接指针访问的话，速度更快，节约一次指针定位的开销。sun hotSpot主要是第二种。