深入理解JAVA虚拟机（一）自动内存管理机制
工作N年有余，一直都是使用内存调优，但没有具体了解过细节，最近时间充裕，可以有时间深入理解一下JVM，根据机械工业出版社《深入理解JAVA虚拟机》一书，做一下读书笔记
一、自动内存管理机制
运行时区域分为：
- 方法区
- 堆
- 虚拟机栈
- 本地方法栈
- 程序计数器
1.1程序计数器
线程私有，java虚拟机规范中没有规定任何OutMemoryError情况的区域，如果是一个java方法，计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令地址，如果是native方法，计数器值为Undefined
1.2Java虚拟机栈
线程私有，虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型，每个方法执行时会创建一个栈帧（局部变量表、操作数栈、动态连击、方法出口）每个方法调用到执行完成的过程-->栈帧在虚拟机栈：入栈-->出栈
StackOverflowError异常：线程请求深度大于虚拟机允许的深度
OutOfMemoryError异常：如果虚拟机可动态扩展，在扩展时无法申请足够内存
1.3本地方法栈
同虚拟机栈，区别是执行本地方法
1.4Java堆
又称GC堆，Heap虚拟机管理的内存中最大的一块，所有线程共用的，（之前，所有实例对象以及数组都要在堆上分配）
- 新生代
1、Eden
2、From Survivor
3、ToSurvivor
- 老年代
TLAB：java堆中可能划分出多个线程私有的分配缓冲区
-Xmx -Xms
1.5方法区（非堆Non-Heap）（Hotpot虚拟机称之为：永久代Permanent Generation）
所有线程共用的，存储已被虚拟机加载的类信息、敞亮、静态变量、即编译器编译后的代码等数据
-XX:MaxPermSize:设置永久代上线
OutOfMemoryError：方法区无法满足内存分配需求时
1.6运行时常量池（Runtime Constant Pool）
1.7直接内存（Direct Memory）
不是虚拟机中的内存，但可以使用Native函数库直接分配堆外内存，通过Java堆中的DirectByteBuffer对象作为这块内存的引用进行操作，避免java堆和Native堆中来回复制
-Xms
OutOfMemoryError
1.8对象的创建
- 指针碰撞（Bump the Pointer）堆内存绝对规则，创建对象分配内存仅仅是把指针向空闲的空间挪动Serial、ParNew
- 空闲列表（Free List）分配的时候从列表中找到一块足够大的空间划分给对象实例CMS基于Mark-Sweep算法的收集器
- TLAB 本地线程分配缓冲区（-XX:+/-UseTLAB参数设定）
即多线程并发修改指针时不安，so把内存分配的动作按照线程划分的不同空间中进行，即每个线程在Java堆中预先分配一 小块内存，称为本地线程缓冲区
1.9对象的内存布局
- 对象头Header
- 实力数据Instance Data
- 对齐填充Padding
1、对象头：
a、运行时数据 Mark Word：哈希码、GC分代年龄、锁状态标志、线程池有的锁、偏向线程ID、偏向时间戳等
b、类型指针：即对象指向它的类元数据的指针，虚拟机通过这个指针确定这个对象是哪个类的实例
1.10对象访问定位
主流的对象访问方式：
- 使用句柄
- 直接指针
两种方式的优势：
- 句柄存储的时地址，对象被移动时只会改变句柄中的实例数据指针，而饮用reference本身不需要修改
- 直接指针方式最大好处是速度快
2OutOfMemoryError异常
2.1Java堆异出
- -Xmx：堆最大值
- -Xms：堆最小值
- -XX:+HeapDumpOnOurOfMemoryError虚拟机出现内存溢出是Dump当前内存堆快照
2.2虚拟机栈和本地方法栈溢出
- -Xoss本地方法栈大小，实际无效
- -Xss:设置栈容量
java虚拟机规范中描述了两种异常
- StackOverflowErro:-Xss减少栈内存容量，可抛出该异常，异常输出是堆栈深度相应缩小
- OutOfMemoryError:
2.3方法区和运行时常量池溢出
限制方法区大小参数，从而间接限制其中常量池内容
- -XX:PermSize
- -XX:MaxPermSize
2.4本机直接内存溢出
- -XX:MaxDirectMemorySize：直接内存容量，如果不指定，默认-Xmx一样。
特点：如果发现OOM之后的Dump文件很小，而程序中有直接或间接使用了NIO，可以考虑是否是直接内存溢出