Java内存区域与内存溢出异常
1、运行时数据区域。Java虚拟机在执行Java程序的过程中会把它所管理的内存划分为若干个不同的数据区域。这些运行时数据区域有的会随着进程启动而存在，有的则依赖线程的启动和结束而建立和销毁。这些运行时数据区域包括程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈、方法区、堆。
2、程序计数器。程序计数器是线程私有的内存，这个计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址；如果正在执行的是Native方法，这个计数器值则为空。这个内存区域是唯一一个在Java虚拟机规范中没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域。
3、Java虚拟机栈
- 虚拟机栈也是线程私有，生命周期和线程相同。虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型。每个方法在执行的同时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。
- 局部变量表存放了编译器可知的各种基本数据类型（boolean、byte、char、short、int、float、long、double）、对象引用（reference类型，它不等同于对象本身，可能是一个指向对象起始地址的引用指针，也可能是指向一个代表对象的句柄或其他与此对象相关的位置）和returnAddress类型（指向了一条字节码指令的地址）。
- 64位长度的long和double类型的数据会占用2个局部变量空间。局部变量表所需的内存空间在编译期间完成分配，当进入一个方法时，这个方法需要在帧中分配多大的局部变量空间是完全确定的，在方法运行期间不会改变局部变量的大小。
- 在Java虚拟机规范中，对这个区域规定了两种异常状况：如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度，将抛出StackOverflowError异常；如果虚拟机栈可以扩展，如果扩展时无法申请到足够的内存，就会抛出OutOfMemoryError异常。
4、本地方法栈。本地方法栈为虚拟机使用到的Native方法服务。与虚拟机栈一样，本地方法栈区域也会抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError异常。
5、Java堆。
- Java堆是所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例。
- Java堆是垃圾收集器管理的主要区域，因此很多时候也被称作GC堆。从内存回收的角度看，Java堆还可以细分为：新生代和老年代；在细致一点的有Eden空间、From Survivor空间、To Survivor空间等。从内存分配的角度来看，线程共享的Java堆中可能划分出多个线程私有的分配缓冲区（Thread Local Allocation Buffer，TLAB）。
- Java堆在实现时，可以是固定大小，也可以是可扩展的，当前主流的虚拟机都是按照可扩展来实现的（通过-Xmx和-Xms控制）。如果在堆中没有内存可以分配给实例，并且堆也无法再扩展时，将会抛出OutOfMemoryError异常。
6、方法区。方法区也是各线程共享的内存区域，它用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。垃圾收集行为在这个区域是比较少出现的，但并非数据进入了方法区就永久存在了。这个区域的内存回收目标主要是针对常量池的回收和对类型的卸载。当方法区无法满足内存分配需求时，将抛出OutOfMemoryError异常。
7、运行时常量池。运行时常量池是方法区的一部分。Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息外，还有一项信息是常量池，用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用，这部分内容将在类加载后进入方法区的运行时常量池中存放。当常量池无法再申请到内存时会抛出OutOfMemoryError异常。
8、直接内存。直接内存并不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是Java虚拟机规范中定义的内存区域。但是这部分内存也被频繁的使用，而且会可能导致OutOfMemoryError异常出现。在JDK1.4中新加入了NIO类，引入了一种基于通道与缓冲区的I/O方式，它可以使用Native函数库直接分配堆外内存，然后通过一个存储在Java堆中的DirectByteBuffer对象作为这块内存的引用进行操作。虽然，本机直接内存的分配不会受到Java堆大小的限制，但是，既然是内存，肯定还是会受到本机总内存大小以及处理器寻址空间的限制。服务器管理员在配置虚拟机参数时，经常忽略直接内存，使得各个内存区域总和大于物理内存限制，从而导致动态扩展时出现OutOfMemoryError异常。