2.Java内存区域与内存溢出异常:fu:

2.1 概述

对于Java程序员来说，在虚拟机自动内存管理机制的帮助下，不再需要为每一个new操作去写配对的delete/free代码，不容易出现内存泄漏和内存溢出的问题。==但一旦出问题，排查错误将会很困难==。

2.2 运行时数据区域

2.2.1 程序计数器

程序计数器Program Counter Register是一块较小的内存，它可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器。

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实现的，在任何一个确定的时间，一个处理器都只会执行一条线程中的指令。因此，为了线程切换后能恢复到正确的执行位置，==每个线程都需要有一个独立的程序计数器。

2.2.2 Java虚拟机栈

Java虚拟机栈Java Virtual Machine Stacks和程序计数器一样都是线程私有的，生命周期与线程相同。

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都会创建一个栈帧，用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每个方法从调用直至执行完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程。

通常所讲的Java内存粗略分为堆栈两部分，其中栈就是现在讲的虚拟机栈，或者说是虚拟机栈中局部变量部分。

局部变量表：存放了编译期可知的各种基本数据类型boolean\byte\char\short\int\float\long\double、对象引用（reference类型，它不同于对象本身）、returnAddress类型（指向了一条字节码指令的地址）。

2.2.3 本地方法栈

本地方法栈：Native method Stack与虚拟机栈作用非常相似，区别在于虚拟机栈为虚拟机执行Java方法（也就是字节码）服务，本地方法栈则为虚拟机使用到的Native方法服务。

2.2.4 Java堆

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。

Java堆是垃圾收集器管理的主要区域，因此很多时候也被称作“GC堆”。从内存回收角度来看还可以细分为：新生代和老年代。

Java堆可以处于物理上不连续的内存空间中，只要逻辑上是连续的即可。

2.2.5 方法区

方法区Method Aera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、即时编译器编译后的代码等数据。

除了和Java堆一样不需要连续的内存和可以选择固定大小或者可扩展外，还可以选择不实现垃圾收集。

2.2.6 运行时常量池

运行时常量池Runtime Constant Pool 是方法区的一部分。

Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息外，还有一项信息是常量池，用于存放编译期间生成的各种字面量和符号引用，这部分内容将在类加载后进入方法区的运行时常量池中存放。

运行时常量池相对于Class文件常量池的另外一个重要特征是具备动态性，并非预置入Class文件中常量池的内容才能进入方法区运行时常量池，运行期间也可能将新的常量放入池中。

2.2.7 直接内存

直接内存Direct Memory并不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是Java虚拟机规范中定义的内存区域。

2.3 HotSpot虚拟机对象揭秘

以常用的虚拟机HotSpot和常用的内存区域Java堆为例，深入探讨HotSpot虚拟机在Java堆中对象分配、布局和访问的全过程。

2.3.1 对象的创建

虚拟机遇到一条new指令时，首先将去检查这个指令的参数是否能在常量池中定位到一个类的符号引用，并且检查这个符号引用代表的类是否已被加载、解析和初始化过。如果没有，那必须先执行相应的类加载过程。

类加载检查通过后，接下来虚拟机将为新生对象分配内存。对象所需内存的大小在类加载完成后便可完全确定，为对象分配空间的任务等同于把一块确定大小的内存从Java堆中划分出来，根据Java堆是否规整分为指针碰撞和空闲列表两种

内存分配完成后，虚拟机需要将分配到的内存空间都初始化为零值。这一步保证了对象的实例字段在Java代码中可以不付初始值就直接使用。

接下来，虚拟机对对象进行必要的配置，例如这个对象是哪个类的实例、如何才能找到类的元数据类型、对象的哈希码、对象的GC分代年龄等信息。这些信息存放在对象的对象头Object Header之中。

一般来说，执行new指令之后会接着执行<init>方法，把对象按照