以前读过好几遍《深入理解java虚拟机》这本书，最近又打算重读一遍，并且做一些笔记，把重点内容记录下来，所以想开一个精华总结的系列，记录里面书中的重点内容。

jvm内存模型

java虚拟机在执行Java程序的过程中会把它管理的内存划分为不同的区域，每个区域都有各自的用途、创建和销毁的时间。

• 程序计数器：当前线程所执行的字节码的行号指示器，每条线程都需要有一个独立的程序计数器（线程私有），不会发生OOM。
• 虚拟机栈：线程私有，每个方法被执行的时候，Java虚拟机都会同步创建一个栈帧用于存储局部变量表、操作数栈、动态连接、方法出口等信息，会抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError异常。
• 本地方法栈：与虚拟机栈相似，为本地方法的执行服务，会抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError异常。
• 堆：线程共享，存放对象实例，大小可通过参数-Xmx和-Xms设定，会抛出OutOfMemoryError异常。
• 方法区：线程共享，用于存储已被虚拟机加载的类型信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码缓存等数据。
• 运行时常量池：方法区的一部分，用于存放在类加载后Class文件常量池表中的信息（各种字面量与符号引用）。
• 直接内存：不是虚拟机运行时数据区的一部分，NIO使用Native函数库直接分配堆外内存，然后DirectByteBuffer对象作为这块内存的引用。

对象

对象的创建

对象创建过程：

1. new关键字。
2. 判断类是否已经被加载、解析、初始化，如果没有，要先进行类加载。
3. 为新生对象分配内存。内存划分的方式取决于内存是否绝对规整（看使用的垃圾收集器），如果内存规整则使用指针碰撞法进行内存分配，也就是指针向空闲方向挪动一段距离；如果内存不规整，则通过空闲列表法进行分配，也就是用一个列表记录内存空闲区域，分配内存时从中取出一块来分配。内存分配要保证线程安全，通过CAS或者TLAB（线程本地分配缓存）保证，TLAB就是线程的本地缓存区，先给一个线程分配一块固定大小的内存区域，然后该线程创建的对象在该本地缓存区中分配内存。
4. 设置对象头，包括类元数据信息指针，hashcode等一些信息
5. 执行构造函数

对象的内存布局

对象的内存布局划分为三个部分：对象头、实例数据和对齐填充。

• 对象头：存储Mark Word和类型元数据指针，如果是数组则还有数组长度。Mark Word是对象自身的运行时数据（见上图表格），类型元数据指针指向该对象的类元数据信息。
• 实例数据：存储对象的真实数据，也就是各种类型的字段。
• 对齐填充：非必须，保证对象起始地址是8字节的整数倍。

对象的访问定位

两种访问方式：句柄访问和直接指针访问。

句柄访问方式：从堆中划出一块内存作为句柄池，reference指针存储句柄地址，需要两次寻址找到对象。

直接访问方式：reference指针直接指向对象实例，对象头中存储类型元数据的指针，速度快，节省一次寻址的开销。

OOM异常

Java堆溢出

java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

原因：

• 内存泄漏
• 没有内存泄漏，堆内存太小

处理方法：

1. 过参数 -XX：+HeapDumpOnOutOf-MemoryError 让虚拟机在出现内存溢出异常的时候Dump出当前的内存堆转储快照。
2. 通过内存映像分析工具对Dump出来的堆转储快照进行分析。
3. 分清楚到底是出现了内存泄漏（Memory Leak）还是内存溢出（Memory Overflow）。
4. 如果是内存泄漏，查看泄漏对象到GC Roots的引用链，找出产生内存泄漏的代码的具体位置。
5. 如果不是内存泄漏，看是否还能调大堆参数（-Xmx与-Xms）的设置，减少其他对象的内存消耗。

栈溢出

java.lang.StackOverflowError

原因：

• -Xss 栈内存容量设置过小
• 递归层数过大，压栈过深
• 本地变量太多，栈帧太大

方法区溢出

java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space

JDK 8以后，没有了永久代，改成在直接内存中的元空间，所以不会再出现。

原因：

• 运行时常量池溢出
• 大量动态类（CGLib）
• 大量JSP或动态产生JSP文件

直接内存溢出

java.lang.OutOfMemoryError

由直接内存导致的内存溢出，一个明显的特征是在Heap Dump文件中不会看见有什么明显的异常情况，如果内存溢出之后产生的Dump文件很小，而程序中又直接或间接使用了直接内存（典型的间接使用就是NIO），那就可以考虑重点检查一下直接内存方面的原因了。