运行时数据区域

• 线程私有区域：程序计数器，Java虚拟机栈，本地方法栈（其生命周期与相关线程有关，随线程而生，随线程而灭）
• 线程共享区域：Java堆，方法区，运行时常量池

程序计数器（线程私有）

• 由于JVM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，因此在任何一个确定的时刻，一个处理器都只会执行一条线程中的指令。为了切换线程后能恢复到正确的执行位置，每条线程都需要独立的程序计数器，各条线程之间计数器互不影响，独立存储。
• 程序计数器是一块较小的内存空间，可以说是当前线程所执行的字节码的行号指示器；如果当前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；如果正在执行的是一个Native方法，这个计数器值为空
• 程序计数器内存区域是唯一一个在JVM规范中没有规定任何OOM情况的区域！

Java虚拟机栈（线程私有）

• 虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型：每个方法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；每一个方法从调用直至执行完成的过程，就对应一个栈帧在虚拟机栈中出入栈的过程，生命周期与线程相同。
• 局部变量表：存放编译器的基本数据类型，对象引用；其所需的内存空间在编译期间完成分配，当进入一个方法时，这个方法需要在帧中分配多大的局部变量空间是完全确定的，在执行期间不改变局部变量表的大小
• 此区域一共会产生以下两种异常：
• 如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度(-Xss设置栈容量)，将会抛出StackOverFlowError异常
• 虚拟机在动态扩展时无法申请到足够的内存，会抛出OOM(OutOfMemoryError)异常

本地方法栈（线程私有）

• 虚拟机使用的Native方法服务
• 在HotSpot虚拟机中，本地方法栈与虚拟机栈是同一块内存区域

Java堆（线程共享）

• Java堆(Java Heap)是JVM所管理的最大内存区域，在JVM启动时创建，存放对象实例；所有的对象实例以及数组都要在堆上分配
• Java堆是垃圾回收器管理的主要区域，因此很多时候可以称之为"GC堆"。根据JVM规范规定的内容，Java堆可以处于物理上不连续的内存空间中。Java堆在主流的虚拟机中都是可扩展的(-Xmx设置最大值,-Xms设置最小值)。
• 如果在堆中没有足够的内存完成实例分配并且堆也无法再拓展时，将会抛出OOM

方法区（线程共享）

• 存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、及编译器编译后的代码等数据。
• JVM规范规定：当方法区无法满足内存分配需求时，将抛出OOM异常

运行时常量池（方法区的一部分）

• 存放字面量（字符串，final常量，基本数据类型的值）与符号引用（类与结构的完全限定名，字段的名称和描述符，方法的名称和描述符）

Java堆溢出

• Java堆用来存储对象实例，不断地创建对象，那么在对象的数量达到最大堆容量后会产生内存溢出异常

public class Test {
static class OOMObject {
}
public static void main(String[] args) {
List<OOMObject> list =
new ArrayList<>();
while(true) {
list.add(new OOMObject());
}
}
}

• 分析问题的产生到底是出现了内存泄露（泄露对象无法被回收）还是内存溢出（内存对象还应该存活）
• 当发生内存泄露时，应该：
• 及时关闭流
• 及时关闭文件，使用时再创建对象
• 当发生内存溢出时，应该：
• 内存不够用，调大内存
• 正在存活的对象生命周期太长

虚拟机栈和本地方法栈溢出

• 们HotSpot虚拟机将虚拟机栈与本地方法栈合二为一，因此对于HotSpot来说，栈容量只需要由-Xss参数来设置
• 设置JVM参数
• -Xms:设置堆的最小值、
• -Xmx:设置堆最大值
• 关于虚拟机栈会产生的两种异常：
• 如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的最大深度，会抛出StackOverFlow异常
• 如果虚拟机在拓展栈时无法申请到足够的内存空间，则会抛出OOM异常

观察StackOverFlow异常(单线程环境下)
JVM参数：-Xss128K


public class Test {
private int stackLength = 1;
public void stackLeak() {
stackLength++;
stackLeak();
}
public static void main(String[] args) {
Test test = new Test();
try {
test.stackLeak();
} catch (Throwable e) {
System.out.println("Stack Length: "+test.stackLength);
throw e;
}
}
}

如果是因为多线程导致的内存溢出问题，在不能减少线程数的情况下，只能减少最大堆和减少栈容量的方式来换取更多线程。