堆内存模型
对于大多数应用而言，Java堆（Heap）是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块，它被所有线程共享的，在虚拟机启动时创建。此内存区域唯一的目的是存放对象实例，几乎所有的对象实例都在这里分配内存，且每次分配的空间是不定长的。Java虚拟机规范中描述道：所有的对象实例以及数组都要在堆上分配，但是随着JIT编译器的发展和逃逸分析技术逐渐成熟，栈上分配、标量替换优化技术将会导致一些微妙的变化发生，所有的对象都在堆上分配的定论也并不“绝对”了。
新生代
新生代（Young Generation）：新生成的对象优先存放在新生代中，新生代对象一般生命周期短，存活率很低，GC回收频率高。新生代又细分为1个Eden区和2个Survivor区（From Servivor区和To Servivor区），默认比例是 8:1:1。
- Eden Space（伊甸园）
- Survivor Space（幸存区）
大部分对象在Eden区（伊甸园）中生成。当Eden区满时，还存活的对象将被复制到Survivor区（两个中的一个）。当这个Survivor区满时，此区的存活且不满足晋升到老年代条件的对象将被复制到另外一个Survivor区（对象每经历一次复制，年龄加1，达到晋升年龄阈值后，转移到老年代）。当另一个Survivor区也满了的时候，从前一个Survivor区复制过来的并且此时还存活的对象，将可能被复制到年老代。
2个Survivor区是对称的，没有先后关系，所以同一个Survivor区中可能同时存在从Eden区复制过来对象，和从另一个Survivor区复制过来的对象；而复制到年老区的只有从另一个Survivor区过来的对象。而且，因为需要交换的原因，Survivor区至少有一个是空的。特殊的情况下，根据程序需要，Survivor区是可以配置为多个的（多于2个），这样可以增加对象在年轻代中的存在时间，减少被放到年老代的可能。
老年代（Old Generation）
新生代中经历了多次（具体次数看配置的阈值）GC后仍然存活的对象将被移入老年代中。老年代中的对象生命周期长，分配空间大，回收频率低，GC消耗时间长。
当年老代空间不够时，JVM会在年老代进行完全的垃圾回收（Full GC）。Full GC后，若Survivor区及年老代仍然无法存放从Eden区复制过来的对象，则会导致JVM无法在Eden区为新生成的对象申请内存，即出现“Out of Memory”。
OOM（“Out of Memory”）异常一般主要有如下2种原因：
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年老代溢出，表现为：java.lang.OutOfMemoryError:Javaheapspace
这是最常见的情况，产生的原因可能是：设置的内存参数Xmx过小或程序的内存泄露及使用不当问题。
例如循环上万次的字符串处理、创建上千万个对象、在一段代码内申请上百M甚至上G的内存。还有的时候虽然不会报内存溢出，却会使系统不间断的垃圾回收，也无法处理其它请求。这种情况下除了检查程序、打印堆内存等方法排查，还可以借助一些内存分析工具，比如MAT就很不错。 -
jdk1.8前，存在持久代溢出，表现为：java.lang.OutOfMemoryError:PermGenspace
通常由于持久代设置过小，动态加载了大量Java类而导致溢出 ，解决办法唯有将参数 -XX:MaxPermSize 调大（一般256m能满足绝大多数应用程序需求）。将部分Java类放到容器共享区（例如Tomcat share lib）去加载的办法也是一个思路，但前提是容器里部署了多个应用，且这些应用有大量的共享类库
元空间（MetaSpace）
- 元空间存储类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据，功能和永久代类似。在Java8之后将最初的永久代内存空间取消了，方法区存在于元空间(Metaspace)。
新生代和老年代组成了Java堆的全部内存区域，元空间不再与堆连续，而且是存在于本地内存（Native memory）即物理内存，直接受到物理内存的限制。
JDK 1.8以前的永久代（PermGen）
JDK 1.8之前的版本，HotSpot虚拟机设计团队选择把GC分代收集扩展至方法区，即用永久代来实现方法区。这样HotSpot的垃圾收集器可以像管理Java堆一样管理这部分内存，能够省去专门为方法区编写内存管理代码的工作。
如果运行时有大量的类产生，可能会导致方法区被填满，直至溢出，报出java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space。
JDK 1.8的元空间（Metaspace）
在JDK 1.8中，移除了永久代，选择使用本地化的内存空间（而不是JVM的内存空间）存放类的元数据，这个空间叫做元空间（Metaspace）。
做了这个改动以后，java.lang.OutOfMemoryError: PermGen的空间问题将不复存在，-XX:+PermSize和 -XX:+MaxPermSize也已经无效。元数据的空间配置参数： -XX:MaxMetaspaceSize。
内存申请&GC
当一组对象生成时，内存申请大概过程如下：
JVM会试图为相关Java对象在年轻代的Eden区中初始化一块内存区域。
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当Eden区空间足够时，内存申请结束。否则执行下一步。
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若Eden区空间不足时，JVM试图释放在Eden区中所有不活跃的对象（Young GC）。释放后若Eden空间仍然不足以放入新对象，JVM则试图将部分Eden区中活跃对象放入Survivor区。
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Survivor区被用来作为Eden区及年老代的中间交换区域。当年老代空间足够时，Survivor区中存活了一定次数的对象会被移到年老代。
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当年老代空间不够时，JVM会在年老代进行完全的垃圾回收（Full GC）。Full GC后，若Survivor区及年老代仍然无法存放从Eden区复制过来的对象，则会导致JVM无法在Eden区为新生成的对象申请内存，即出现“Out of Memory”。