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对象访问在 Java 语言中无处不在，是最普通的程序行为，但即使是最简单的访问，也会却涉及 Java 栈、 Java 堆、方法区这三个最重要内存区域之间的关联关系，如下面的这句代码：
Object obj = new Object();
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我们知道在Java栈中保存的是对象的引用，在Java堆中才是具体new出来的对象实体，根据具体类型以及虚拟机实现的对象内存布局（ Object Memory Layout）的不同，这块内存的长度是不固定的。
另外，在 Java 堆中还必须包含能查找到此对象类型数据（如对象类型、父类、 实现的接口、方法等）的地址信息，这些类型数据则存储在方法区中。
既然java栈中的是对象的引用，那么我们如何使用对象那，主流的访问方式有两种：使用句柄和直接指针。
（1）使用句柄：
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，而句柄中包含了对象实例数据和类型数据各自的具体地址信息，如图：
（2）直接指针
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，如图：
这两种对象的访问方式各有优势，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，在对象被移动（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。
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后也是一项非常可观的执行成本。
上图是一张Java运行时的内存分布图，可知虚拟机内存都有发生OutOfMemoryError（下文称 OOM）异常的可能，作为一个合格的Java开发人员，我们应该做到的是：
（1）第一，通过代码验证 Java 虚拟机规范中描述的各个运行时区域储存的内容；
（2）第二，遇到内存溢出的时候，应该可以找打具体的位置，并进行合理的解决；
下边就聊一下 OOM：
一、Java 堆溢出
我们知道Java 堆用于储存对象实例，我们只要不断地创建对象，并且保证 GC Roots 到对象之间有可达路径来避免垃圾回收机制清除这些对象，就会在对象数量到达最大堆的容量限制后产生内存溢出异常（OOM）。
2.4.1 Java堆溢出
代码2-1，java堆内存溢出异常测试，HeapOOM.java
package cn.chapter2;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class HeapOOM {
static class OOMObject{
}
public static void main(String[] args){
List<OOMObject> list = new ArrayList<OOMObject>();
while(true){
list.add(new OOMObject());
}
}
}
/**
* Vm args:-Xms20M -Xmx20M -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
* 堆的最小值参数-Xms，堆的最大值参数-Xmx
* -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError表示让虚拟机在出现内存异常时Dump出当前的内存堆转储快照
* -XX:HeapDumpPath:为快照文件位置
*/
设置参数：
解释一下参数的意思：
1.Java -verbose:gc 中参数-verbose:gc 表示输出虚拟机中GC的详细情况.
使用后输出如下:
[Full GC 168K->97K(1984K)， 0.0253873 secs]
解读如下:
箭头前后的数据168K和97K分别表示垃圾收集GC前后所有存活对象使用的内存容量，说明有168K-97K=71K的对象容量被回收，括号内的数据1984K为堆内存的总容量，收集所需要的时间是0.0253873秒（这个时间在每次执行的时候会有所不同）
Note:GC会暂用CPU时间片,有可能造成应用程序在某个时刻极短的停顿.
2.-Xms ：设置堆的最小值， –Xmx :设置堆的最大值
在这里将他们都设置为20M，可以避免堆自动扩展。
3.通过参数 –XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError 可以让虚拟机在出现内存溢出异常时Dump出当前的内存堆转储快照以便事后分析。
运行程序
这个时候就可以在工程的根目录下找到对应的文件了，然后我们就可以使用MAT工具Dump出来的堆转储快照进行分析。
其中，框起来的文件之前没有，运行后会出现，若是没有自动出现，刷新一下项目，右键项目，点击refresh，就会出现这个文件。
进行分析
使用 MyEclipse Memory Analyzer Tool插件进行分析（需要先安装插件）
2.具体分析参照如下链接：
http://www.ibm.com/developerworks/cn/opensource/os-cn-ecl-ma/index.html?ca=drs-
http://essen.iteye.com/blog/1825314
http://tivan.iteye.com/blog/1487855
2.4.1 虚拟机栈和本地方法栈溢出
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：
- 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。
- 如果虚拟机在扩展栈时无法申请到足够的内存空间，则抛出OutOfMemoryError异常。
将实验范围限制于单线程中的操作
代码清单2-2 虚拟机栈和本地方法栈OOM测试(JavaVMStackSOF.java)
/**
* VM Args:-Xss128k
* @author huangh
*/
package cn.chapter2;
public class JavaVMStackSOF {
private int stackLength = 1;
public void stackLeak(){
stackLength++;
stackLeak();
}
public static void main(String[] args) throws Throwable{
JavaVMStackSOF oom = new JavaVMStackSOF();
try{
oom.stackLeak();
}catch (Throwable e){
System.out.println("stack length:"+oom.stackLength);
throw e;
}
}
}
运行结果：
如果测试时不限与单线程，暂时没搞懂，待续。。。
2.4.3 运行时常量池溢出
/**
* VM Args:-XX:PermSize=10M -XX:MaxPermSize=10M
* @author huangh
*/
package cn.chapter2;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class RuntimeConstantPoolOOM {
public static void main(String[] args) {
//使用List保持着常量池引用，避免Full GC回收常量池行为
List<String> list = new ArrayList<String>();
//10M 的PermSize在integer范围内足够产生OOM了
int i = 0;
while(true){
list.add(String.valueOf(i++).intern());
}
}
}
运行结果：
等了很久，和书上运行结果不一致
2.4.4 方法区溢出
2.4.5 本机直接内存溢出
/**
* VM Args:-Xmx20M -XX:MaxDirectMemorySize=10M
* @author huangh
*/
package cn.chapter2;
import java.lang.reflect.Field;
import sun.misc.Unsafe;
public class DirectMemoryOOM {
private static final int _1MB = 1024*1024;
public static void main(String[] args) throws Exception{
Field unsafeField = Unsafe.class.getDeclaredFields()[0];
unsafeField.setAccessible(true);
Unsafe unsafe = (Unsafe) unsafeField.get(_1MB);
while(true){
unsafe.allocateMemory(_1MB);
}
}
}
运行结果：
