1 前言
聲明：本文參考了深入了解Java虛拟機：JVM進階特性與最佳實踐 第2版,可作為該書的一個讀書筆記
2 jvm 記憶體模型
java 虛拟機在運作時，記憶體模型如下：
可以看到，虛拟機棧，本地方法棧，程式計數器是線程私有的，随着線程的消亡而消亡，生命周期與線程相同。而方法區，堆的生命周期是和jvm(一個jvm執行個體就是一個程序)一起的，随着jvm的消亡而消亡。
下面分别介紹各個區域
程式計數器
程式計數器是一塊較小的記憶體空間，可以看做是目前線程所執行的位元組碼的行号訓示器。因為java虛拟機的多線程是輪流切換并配置設定處理器資源的，是以每個線程都有一個獨立的程式計數器。是以該區域不是記憶體共享的。
另外，如果執行的是Native方法，這個計數器的值為null,并且該區域是jvm中唯一一個不會發生OutOfMemoryError的區域
虛拟機棧
與程式計數器一樣，虛拟機棧也是線程私有的。每個方法在執行的時候會建立一個棧幀，用于存儲局部變量表，操作數棧，動态連結，方法出口等資訊。方法的執行對應着方法棧的入棧和出棧過程。
本地方法棧
本地方法棧與虛拟機棧的作用很相似，差別是本地方法棧是為執行本地方法服務的。有的虛拟機如HotSpot直接将本地方法棧與虛拟機棧合二為一。
本地方法棧也會抛出與虛拟機棧一樣的StackOverflowError和OutOfMemoryError異常
java堆
java堆是所有線程共享的一塊記憶體區域，由虛拟機啟動時建立，堆得唯一目的就是存儲對象的執行個體。幾乎所有的對象執行個體都在改記憶體區域配置設定（但是随着JIT的發展及逃逸分析技術的發展，導緻發生了一些不一定）。
java堆是垃圾收集器管理的主要區域。根據現在GC技術采用的算法（分代收集算法），現在java堆一般分為新生代和老生代。
新生代：主要存放應用程式中生命周期短的記憶體對象，經常被回收
老生代：主要存放應用程式中生命周期長的記憶體對象
另外，從記憶體配置設定的角度來看，堆中可能劃分多個線程私有的配置設定緩沖區（TLAB）。
另外，java堆可以是處于實體上不連續的記憶體空間，隻要邏輯上連續即可。通過-Xmx,-Xms來控制堆的擴充。
如果堆無法擴充，将會抛出OutOfMemoryError異常
方法區
方法區也是多個線程共享的區域。它主要存儲已被虛拟機加載的類資訊（包括類中定義的方法），常量，靜态變量，即時編譯器優化後的代碼等資料。
對于HotSpot虛拟機來說，有時方法區又被稱為“永久代”，這是因為HotSpot選擇把垃圾收集擴充至方法區。
當方法區無法再配置設定擴充記憶體時，會抛出OutOfMemoryError異常
另外，方法區中包含運作時常量池運，是方法區的一部分，主要存儲編譯器期間生成的各種字面量及符号引用。
直接記憶體
直接記憶體并不是虛拟機的一部分，也不是java虛拟機規範中定義的記憶體區域，但是這部分記憶體在java程式中也經常被用到。也有可能導緻OutOfMemoryError異常的出現。
例如：java程式中通過NIO（New Input/Output）,通過native函數直接配置設定的記憶體就屬于直接記憶體。
直接記憶體并不受java堆大小的限制，隻是受本機實體記憶體的限制。
3 jvm記憶體溢出異常
在時機開發中，對于現在的虛拟機，往往可以配置該虛拟機的各個部分記憶體的擴充，下面來介紹一下配置的參數以及對應的記憶體溢出。
虛拟機棧與本地方法棧
對于HotSpot來說，這二者是合二為一的。
-Xss:設定棧容量大小 -Xss100MB
一般棧有下面兩種異常
1 線程請求的棧深度大于虛拟機允許的深度，将抛出StackOverflowError異常
2 如果虛拟機允許擴充，當無法申請到足夠的記憶體時，将抛出OutOfMemoryError
一般在單線程中，當我們定義大量本地變量，或者減少棧記憶體容量，抛出的都是StackOverflowError異常，實驗不出OutOfMemoryError異常
在多線程中，通過不斷的建立線程倒是可以抛出OutOfMemoryError異常。
發生異常的關鍵字如下：
error: java.lang.StackOverflowError
[INFO] at scala.tools.nsc.typechecker.Typers$Typer.typed(Typers.scala:)
java堆
-Xms:設定虛拟機堆的最小值 -Xms1000MB
-Xmx: 設定虛拟機堆的最大值 -Xmx1500MB
通過-Xmx,-Xms來控制堆的擴充。如果堆無法擴充，将會抛出OutOfMemoryError異常
一般提示資訊有這樣一句代碼：
方法區
使用-XX:permSize與-XX:MaxPermSize來限定方法區的大小
當方法區記憶體不足時，将會發生OutOfMemoryError異常
異常資訊如下：
直接記憶體溢出
-XX:MaxDirectMemorySize：指定直接記憶體大小，例如：-XX:MaxDirectMemorySize=100MB
當直接記憶體溢出時，Heap Dump檔案不會看到明顯的異常，如果發現OOM之後的dump檔案很小，而程式中使用了NIO，就要考慮直接記憶體的溢出了。