JVM虚拟机一：内存划分和溢出

JVM内存划分：

JVM把内存划分为以下几个主要的区域：
Method Area、VM Stack、Native Method Stack、Heap、Program Counter Register
 
方法区：是所有线程共享的内存区域，用于存储JVM加载的类信息、常量、静态变量、JIT的代码等数据；同时为了和堆区分，方法区也叫非堆（Non-Heap）。

方法区内部还包含一块叫“运行时常量区”，该区域主要存储类的各种字面量和符号引用等数据。

堆：是所有线程共享的内存区域，一般这是JVM中占用内存最大的区域，几乎所有的对象实例都存储在这个区域（像JIT的代码不在这个区域），该区域也是垃圾回收的主要区域，因此也叫GC堆。

虚拟机栈：是线程私有的，主要存储方法的内存模型，比如方法中的局部变量、操作数、方法出口等，当调用一个方法时，整个过程都对应到栈的IO操作，这个区域也就是平时所说的 栈。

本地方法栈：和虚拟机栈基本一样，区别就是调用本地方法，虚拟机栈是调用JAVA方法。

程序计数器：是线程私有的，主要是用来存储当前线程执行指令地址的，这样当多线程来回调度时，知道上次本线程执行到哪个指令。

JVM内存溢出：

JVM内存溢出常见两种：栈溢出、内存溢出，JVM每个区域都有可能发生溢出。

1. 堆溢出：

当不断的创建对象，并且对象无法被回收时，容易发生溢出。

// 一个栗子
public class HeapTest {
    public static void main(String[] args) {

        List<OOMTemp> list=new ArrayList<>();
        AtomicInteger count=new AtomicInteger(0);

        Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler((t,e)->{
            System.out.println(count);
            System.out.println(e.getMessage());
        });

        // 810325
        while (true){
            list.add(new OOMTemp());
            count.incrementAndGet();
        }
    }

    static class OOMTemp{    }
}

在执行之前，首先设置堆内存大小：-Xms20m -Xmx20m，其中-xms是堆的最小内存，-xmx是最大内存，都设置为20m

这样会输出（第二行开始显示创建了dump文件，是为了分析为什么溢出，在执行前加上opts：-XX:HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=D:/）：

java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
Dumping heap to java_pid4612.hprof …
Heap dump file created [42076663 bytes in 0.208 secs]
1215487
Java heap space

Process finished with exit code 1

通过dump文件可以看出来是OOMTemp实力问题：

2.栈溢出

在单线程环境下，不太容易模拟OOM，但是SOF还是可以的，直接不停的递归调用一个方法，方法会不断的执行压栈操作，即会发生StackOverflowError。

在执行之前，还是首先配置内存大小：-Xss1m，发生SOF的原因就是栈被打满，请求地址已经超出栈的最大地址。

如果想模拟OOM，可以采用多线程方式，并且每个线程的栈内存越大，越容易发生OOM。

每个进程的内存是有限的，比如32位window最大2GBit，那么 剩余内存 = 2GBit – 堆内存(xmx) – 方法区内存(maxpermsize)，栈内存只能在剩余内存中分割，所以每个线程中栈内存越大，线程多了就会OOM。