JVM的内存结构、内存溢出、内存泄漏、内存模型你知道吗？

1、JVM内存结构

Java8后，内存分成如下几部分：程序计数器PC Register，Metaspace，Stack，Heap，和本地方法栈。

Metaspace用于存放类的元信息以及方法信息；而常量池和静态变量存在Heap中。Heap里面存储运行时产生的对象。Stack里面存放线程相关的数据，如局部变量，参数，对象引用等。PC Register存放的是当前线程执行的指令地址。本地方法栈是调用本地方法时用到的。

上图左边的Metaspace和Heap在JVM中是唯一的，全部线程都会共享这两片区域。右边的Stack/本地方法stack/程序计数器则是线程相关的。

从物理内存来讲，Metaspace不再使用虚拟机的内存，而是直接使用本地内存，由操作系统管理，仅受本地内存大小限制。
调整Metaspace内存大小的参数

-XX:MetaspaceSize -XX:MaxMetaspaceSize

堆区Heap:
（1）存储的全部是对象。
（2）存放的这些对象是程序运行时动态创建的。
（3）jvm只有一个堆区(heap)被所有线程共享，堆中不存放基本类型和对象引用，只存放对象本身。
（4）常量池和静态变量存在Heap中。
栈区Stack:
（1）每个线程包含一个栈区，栈中只保存基础数据类型的对象和动态创建的对象的引用(对象本身都存放在堆区中)。
（2）每个栈中的数据(原始类型和对象引用)都是私有的，其他栈不能访问。
（3）由编译器自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量的值等．

2、JVM内存溢出

内存溢出是指程序申请内存时，没有足够的内存供申请者使用。原因可能是：
A，数据加载过多，如一次从外部获取过多数据
B，集合类中有对对象的引用，用完后没有清空或者集合对象未置空导致无法回收
C，循环中产生过多重复对象
D，启动参数内存值设定的过小。

解决的方法：修改JVM启动参数，加内存(-Xms，-Xmx)；错误日志，是否还有其他错误；代码走查

3、JVM内存泄露

内存泄漏是指程序申请并使用内存后一直不释放，内存一直占用着。一次泄露不会有明显影响，累积泄露会导致OOM(内存溢出)。典型的现象就是系统频繁FullGC，直到最后OOM(Out of Memory)。
排查方法：使用各种profiling工具进行排查，如VisualVM,JProfiler等。可以先用jmap查看那些对象占用了大量内存，然后用btrace定位程序代码。
内存泄漏是由于代码不善引起的，要注意程序一些容易犯错的地方：
对不再使用的对象要置为null，尽早释放无用对象的引用；
程序避免用String拼接，用StringBuffer，因为每个String会占用内存一块区域；
尽量少用静态变量（全局不会回收）；
及时关闭资源，在finally里面释放，或者用try-with-resources自动关闭；
定义新类时，没有重写equals()和hashCode()方法,导致隐患；
不当使用ThreadLocal造成的内存泄漏，应该在不再使用ThreadLocals时remove()；
另外，服务器session时间设置过长也可能会引起内存泄漏。

2、Java内存模型

java内存模型(Java Memory Model，JMM)java虚拟机规范定义的，用来屏蔽掉java程序在各种不同的硬件和操作系统对内存的访问的差异，从而实现java程序在各种不同的平台上都能达到内存访问的一致性。
Java内存模型的主要目标是定义程序中变量的访问规则。可以简单的认为主内存是java虚拟机内存区域中的堆，局部变量和方法参数是在虚拟机栈中定义的。但是在堆中的变量如果在多线程中都使用，就涉及到了堆和不同虚拟机栈中变量的值的一致性问题了。
虚拟机规定，线程对主内存变量的修改必须在线程的工作内存中进行，不能直接读写主内存中的变量。不同的线程之间也不能相互访问对方的工作内存。如果线程之间需要传递变量的值，必须通过主内存来作为中介进行传递。

JVM的内存结构、内存溢出、内存泄漏、内存模型你知道吗？