我是菜鸟：java内存及内存溢出异常

java运行时数据区域

jvm 会将内存区域分成5个区域：程序计数器，java栈，本地方法栈，堆和方法区。其中堆和方法区是所有的线程共享的数据区，另外的3个区是每个线程私有的。

程序计数器

当前线程执行的字节码的行指示器，即指示的是正在执行的 虚拟机字节码的指令地址。当执行的是native方法，此值为空。该区域是唯一一个没有规定任何outOfMemoryError的区域。

java栈

首先java栈是线程私有的，其生命周期和线程是一致的。其用来存放 局部变量表、操作数栈、动态链表和方法出口等信息。在此区域有2中可能的异常：StackOverflowError 和 OutofMemoryError.

本地方法栈

类似于java栈，只不过其为jvm使用的native方法提供服务而已。

java堆

在jvm启动的时候就创建该区域，为所有的线程共享。几乎所有的对象实例和数组都在改区域进行分配。

方法区

其也为所有的线程共享，用于存放被虚拟机加载的类信息，常量，静态变量和即使编译器编译的代码等信息。该区域可以不实现垃圾回收。

以上为jvm运行时的数据部分，即使java jvm规范中定义的内存区域。不过其实在内存中，有一个叫做直接内存的区域也被频繁的使用。

直接内存

在NIO类中，有一种基于通道和缓冲区的IO方式，它可以使用native方法直接在堆外分配内存，然后通过在java堆中的DirectByteBuffer对象作为这块对象的引用来操作这块内存，这块内存叫做直接内存。

Java虚拟机中的对象

对象的创建过程

下面是我的简单理解：
JVM检查类是否被加载，解析和初始化，若没有则
执行相应类的加载，然后
为新生对象分配内存，然后
为分配到的内存空间初始化零值（不包括对象头），然后
jvm对对象进行必要的设置（包括：哪个类的实例，对象的hashcode等，这些值存放在对象头中），然后，
执行init方法（执行new后执行init,将对象按照程序员的意愿进行初始化。）

这样真正的对象才算产生出来。思考：
1. jvm如何对对象分配内存。(2种方式：1. 指针碰撞 2. 空闲列表)
2. 分配内存方式由什么决定？( 直接的是有 Java堆是否规整， 归根结底是由 垃圾收集器是否具有压缩整理功能来决定的。)
3. 在分配内存的时候，要确保线程安全，为什么？如何确保线程安全？（因为在分配内存时候，由于并发，可能前一个对象的指针还未来得及修改，下一个对象就已经开始修改指针，解决方法有2中：1. 同步处理。2 按照线程划分不同的子空间，即java堆中为线程预先分配一小块子空间，叫做本地线程分配缓冲（TLAB）。）

对象的内存布局

对象在内存中存储的布局分为3个区域： 对象头， 实例数据 和对齐填充

对象头

HotSpot对象头包括2部分信息
1. 存储对象自身的运行时数据。（如hashcode, GC分代年龄等。）
2. 类型指针，也就是对象指向它的类元数据指针。通过这个指针确定对象为哪个类的实例。

实例数据

程序中定义的各种类型的字段内容。（所有的字段，包括从父类中继承的字段内容）。
分配策略： 相同的宽度的类型在一起，在此基础上，先存放父类中的字段。

对齐填充

对象的大小为8字节的整数倍，若实例数据不满足，则填充。

对象的访问定位

java程序通过栈中的引用数据来操作堆上的具体对象。对象的访问方式由JVM实现而定。主要为句柄和直接指针2种方式。

句柄访问

栈中的引用指向 对象池中对象的句柄地址 而句柄中包含对象的具体地址。（有点像指针的指针？）

直接指针访问

引用中直接存储对象的地址。