1 运行时数据区域
如图，Java虚拟机在执行Java程序的过程中会把它所管理的内存划分为若干个不同的数据区域。
- 程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈是线程私有的。
- 堆和方法区是所有线程共享的，在虚拟机启动时创建。
- 程序计数器是一块较小的内存空间，可以当作当前线程所执行的字节码的行号指示器。
- 虚拟机栈描述的是Java方法执行的线程内存模型，为虚拟机执行Java方法（也就是字节码）服务。
- 本地方法栈与虚拟机栈类似，不同之处在于本地方法栈为虚拟机使用本地方法服务。
- Java堆是虚拟机所管理的内存中最大的一块，用于存放对象实例。
- 方法区用于存储已经被虚拟机加载的类型信息、常亮、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。 - 直接内存并不是虚拟机运行时数据区的一部分。
2 对象的内存布局
在HotSpot虚拟机里，对象在堆内存中的存储布局可以划分为三个部分：对象头（Header）、实例数据（Instance Data）和对齐填充（Padding）。
- HotSpot虚拟机对象的对象头包括Mark Word和类型指针。Mark Word存储对象自身运行时数据；类型指针指向它的类型元数据的指针，java虚拟机通过这个指针来确定该对象是哪个类的实例。
- 实例数据是对象真正存储的有效信息，即我们在程序代码里定义的各种类型的字段内容，无论是从父类继承下来的，还是在子类中定义的。
- 对齐填充不是不然存在的，也没有特别含义，仅起着占位符的作用。
3 实战：OutOfMemoryError异常
在《Java虚拟机规范》的规定里，除了程序计数器，其他几个运行时区域都有可能发生OutOfMemoryError（下文称OOM）异常的可能。
3.1 Java堆溢出
代码：Java堆内存溢出异常测试
/**
* VM Args: -Xms20m -Xmx20m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
* 限制Java堆的大小为20MB，不可扩展（将堆的最小值-Xms参数与最大值-Xmx参数设置为一样即可避免堆自动扩展）
* 通过参数-XX: +HeapDumpOnOutOfMemoryError可以让虚拟机在出现内存溢出异常时Dump出当前内存堆转储快照以便进行事后分析
* eclipse里在Run/Debug的Configuration里设置VM参数
* @author ZS
*
*/
import java.util.*;
public class HeapOOM {
static class OOMObject{
}
public static void main(String[] args) {
List<OOMObject> list = new ArrayList<OOMObject>();
while(true) {
list.add(new OOMObject());
}
}
}
运行结果：
java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
Dumping heap to java_pid10504.hprof ...
Heap dump file created [28534534 bytes in 0.158 secs]