JVM内存模型

内容摘自周志明〈深入理解Java虚拟机〉第一版

Java虚拟机管理的内存包括：

1. 程序计数器： 每个线程都需要独立的程序计数器，各线程之间不相互影响，此区域是虚拟机中唯一不会出现OutOfMemoryError的区域
2. Java虚拟机栈：也是线程私有。每个方法被执行的时候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。每一个方法被调用直至执行完成的过程，对应一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程.以下例子可以引起StackOverflowError:

   public class TestStack {
   	private static int count=0;
   	public static void recursion() throws InterruptedException{
   		count++;
   		recursion();
   	}
   	public static void main(String[] arg){
   		try{
   			recursion();
   		}catch(Throwable e){
   			System.out.println("deep of stack is "+count);
   			e.printStackTrace();
   		}
   	}
   }

    输出：

   deep of stack is 9936
   java.lang.StackOverflowError
   	at javatuning.ch5.memory.TestStack.recursion(TestStack.java:13)

    
3. 本地方法栈：与虚拟机栈类似，为虚拟机使用到的native方法服务.
4. Java堆：所有线程共有的一块内存区域，所有的对象实例以及数组都要在堆上分配。以下程序可以导致java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space:

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

    输出:

   Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
   	at java.util.Arrays.copyOf(Unknown Source)
   	at java.util.Arrays.copyOf(Unknown Source)
   	at java.util.ArrayList.grow(Unknown Source)
   	at java.util.ArrayList.ensureExplicitCapacity(Unknown Source)
   	at java.util.ArrayList.ensureCapacityInternal(Unknown Source)
   	at java.util.ArrayList.add(Unknown Source)
   	at com.jingshou.jvm.HeapOOM.main(HeapOOM.java:16)

    
5. Java方法区：它用于存储类信息,常量,静态变量,即时编译后的代码等数据.它也被称作永久代（Permanent Generation），它包含运行时常量池。运行时向常量池中大量添加内容或者动态产生大量的类都会导致OutOfMemoryError。如下：

   public class TestPermMax {
   	public static void main(String args[]) throws CannotCompileException, NotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException{
   		int i=0;
   		try{
   			for (i = 1; i <=Integer.MAX_VALUE; i++) {
   				CtClass c = ClassPool.getDefault().makeClass("Geym" + i);
   				c.setSuperclass(ClassPool.getDefault().get("com.jingshou.JavaBeanObject"));
   				Class clz = c.toClass();
   				JavaBeanObject v=(JavaBeanObject)clz.newInstance();
   			}
   		}catch(Throwable e){
   			System.out.println("Create New Classes count is "+i);
   			e.printStackTrace();
   		}
   	}
   }

    Eclipse下输出并非像书上写的有OutOfMemoryError： PermGen space。而是：
   

   Create New Classes count is 99004
   Exception in thread "main" 
   Exception: java.lang.OutOfMemoryError thrown from the UncaughtExceptionHandler in thread "main"

    

最后,直接内存不是虚拟机运行时数据去的一部分,不受Java堆大小的限制.但是它依然有可能会被使用到并且导致OutOfMemoryError,它受到本机总内存的限制.

 

最后,即使是最简单的程序访问,也会涉及到Java堆,栈,方法区三个最重要的内存区域之间的关联关系