《java虚拟机》----java内存区域与内存溢出异常

No1:

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

1.方法区 2.虚拟机栈 3.本地方法栈 4.堆 5.程序计数器

No2:

程序计数器：

程序计数器（Program Counter Register)是一块较小的内存空间，它的作用可以看做是当前线程所执行的字节码的行号指示器。在虚拟机的概念模型里（仅是概念模型，各种虚拟机可能会通过一些更高效的方式去实现），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吓一跳需要执行的字节码指令，分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能都需要依赖这个计数器来完成。

由于java虚拟机的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，在任何一个确定的时刻，一个处理器（对于多核处理器来说是一个内核）只会执行一条县城中的指令。因此，为了线程切换后能恢复到正确的执行位置，每条线程都需要有一个独立的程序计数器，各条线程之间的计数器互不影响，独立存储，我们称这类内存区域为”线程私有“的内存。

如果线程正在执行的是一个java方法，这个计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址：如果正在执行的是native方法，这个计数器值则为空（undefined）。此内存区域是唯一一个正在java虚拟机规范中没有规定任何outofmemoryerror情况的区域。

No3:

虚拟机栈为虚拟机执行java方法服务，而本地方法栈则为虚拟机使用到的native方法服务。

No4:

java堆是java虚拟机所管理的内存中最大的一块，java堆是被所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建，此内存区域的唯一目的就是存放对象实例，几乎所有的对象实例都在这里分配内存。

No5:

方法区与java堆一样，是各个线程共享的内存区域，它用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器变异后的代码等数据。

No6:

运行时常量池（runtime constant pool）是方法区的一部分，在class文件中，用于存放编译器生成的各种字面量和符号引用，这部分内容将在类加载后存放到方法区的运行时常量池中。

No7:

由于reference类型在java虚拟机规范里面只规定了一个指向对象的引用，并没有定义这个引用应该通过哪种方式定位，以及访问到java堆中的对象的具体位置，因此不同虚拟机实现的对象访问方式会有所不同，主流的访问方式有两种：使用句柄和直接指针。

1.如果使用句柄访问方式，java堆中将会划分出一块内存来作为句柄池，reference中存储的就是对象的句柄地址，而句柄中包括了对象实例数据和类型数据各自的具体地址信息。

2.如果使用直接指针访问方式，java堆对象的布局中就必须考虑如何放置访问类型数据的相关信息，reference中直接存储的就是对象地址。

这两种对象的访问方式各有优势

1.使用句柄访问方式的最大好处就是reference中存储的是稳定的句柄地址，在对象移动（垃圾收集时移动对象是非常普遍的行为）时只会改变句柄中的实例数据指针，而reference本身不需要被修改

2.使用直接指针访问方式的最大好处就是速度更快，它节省了一次指针定位的时间开销，由于对象的访问在java中非常频繁，因此这类开销积少成多也是一项非常可观的执行成本。

No8:

关于虚拟机栈和本地方法栈，在java虚拟机规范中描述了两种异常：

1.如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的最大深度，将抛出StackOverflowError异常

2.如果虚拟机在扩展时无法申请到足够的内存空间，则抛出OutOfMemoerError异常

No9:

在HotSpot虚拟机中，对象在内存中存储的布局可以分为3块区域：对象头（Header）、实例数据（Instance Data）和对齐填充（Padding）

对象头包括两部分信息

第一部分用于存储对象自身的运行时数据，如哈希码（HashCode）、GC分代年龄、锁状态标志、线程持有的锁、偏向线程ID、偏向时间戳等。

另一部分是类型指针，即对象指向它的类元数据的指针，虚拟机通过这个指针来确定这个对象是哪个类的实例。

实例数据部分是对象真正存储的有效信息，也是在程序代码中锁定义的各种类型的字段内容。

对齐填充并不是必然存在的，也没有特别的含义，它仅仅起着占位符的作用。HotSpot VM自动内存管理系统要求对象起始地址必须是8字节的整数倍，当对象实例数据部分没有对齐时，就需要通过对齐填充来补全。

No10:

在java虚拟机规范的描述中，除了程序计数器外，虚拟机内存的其他几个运行时区域都有发生OutOfMomeryError异常的可能。