Java面试问题之五十三

问题：请问Java的运行时数据区域是如何划分的，分为几个部分，每个部分主要有什么作用？

答：Java的运行时数据区主要分为如下几个部分：
     （1）程序计数器（Program Counter Register）：它是一块较小的内存空间，它的作用可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器。字节码解释器工作的时候就是通过改变这个计数器的值来选取下一条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。
     （2）Java虚拟机栈（Java Virtual Machine Stacks）：这部分的内存空间属于内存私有的。虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型，每个方法被执行的时候都会同时创建一个栈帧（Stack Frame）用于存储局部变量表、操作栈、动态链接、方法出口等信息。每个方法被执行的过程，就对应这一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程。
     （3）本地方法栈（Native Method Stacks）：与虚拟机栈发挥的作用非常相似，其区别就是虚拟机栈位虚拟机执行Java方法（也就是字节码）服务，而本地方法栈则是位虚拟机使用到的Native方法服务。虚拟机规范中并没有对本地方法栈中的方法使用的语言、使用的方式与数据结构进行强制规定，具体的情况根据虚拟机实现的不同而不同（比如Sun HotSpot虚拟机就直接将本地方法栈和虚拟机栈合二为一，并不进行区分）。
     （4）Java堆（Java Heap）：它是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块。Java堆是被所有线程都共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建。此内存区域的唯一作用就是存放对象实例，几乎所有对象实例都存放在这里。
     （5）方法区（Method Area）：与Java堆一样，是各个线程共享的内存区域，它用于存放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。在方法区中还包括一个常量池（Runtime Constant Pool），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（Constant Pool Table），用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用，这部分内容将在类加载之后存放到方法区的运行时常量池中。

       除此之外，还有一部分空间叫做直接内存（Direct Memory），这部分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。
      上述五个区域中，惟一不会产生溢出异常是程序计数器；Java虚拟机栈在线程请求栈的深度大于虚拟机所允许的最大深度的情况下会抛出StackOverflowError异常，在虚拟机栈动态扩展而申请不到足够内存时会抛出OutOfMemoryError异常；本地方法栈也会抛出StackOverflowError异常和OutOfMemoryError异常，情况与虚拟机栈类似；Java堆在无法再扩展的时候也会抛出OutOfMemoryError异常；同时，根据Java虚拟机规范的规定，当方法区无法满足内存分配的时候也将抛出OutOfMemoryError异常；直接内存在物理内存耗尽而导致无法再动态扩展时会抛出OutOfMemory异常。


问题扩展：
在安卓系统中使用Java，什么情况下会产生内存泄露或者内存溢出，并详细叙述排除内存泄露的整个过程。