求教java中的unsafe.allocateMemory 会导致内存申请失败吗
一：Java内存区域与内存溢出异常
在运行Java程序时，Java虚拟机会把管理的内存划分为若干个不同的数据区域。
Java虚拟机运行时数据区
数据区域图中，除了方法区和堆区是线程共享区外，其他三个是线程隔离的数据区（private）
程序计数器(Program Counter Register):属于线程私有的，占用的内存空间较少，可以看成是当前线程所执行字节码的行号指示器，字节码解释器工作时就是通过改变这个计数器的值来选择下一条，需要执行的字节码指令，分支，循环，跳转，异常处理，线程恢复等基础功能需要依赖这个计数器来完成，这个区域是jvm规范中没有规定任何OutOfMemoryError情况区域。
虚拟机栈：和程序计数器一样，都属于线程私有,生命周期与线程相同，描述的是java方法执行的内存模型,每个方法执行都会创建一个栈帧，用于存储局部变量表，操作栈，动态链接，方法出口等信息，每一个方法被调用直至执行完成的过程，就对应一个栈帧在jvm stack 从入栈到出栈的过程.局部变量表存放了编译期可知的各种数据基本类型(Boolean,byte,char,short,int,float,long,double),以及对象的引用。这个区域中定义了2种异常情况,如果线程请求的栈深度大于jvm所允许的深度,将抛出StackOverflowError异常,如果jvm可以动态扩张，当扩张无法申请到足够的内存空间是会抛出OutOfMemoryError异常。（这些数据区域异常将在下面的例子都讲到）。
本地方法栈：与虚拟机栈比较相似。其区别：虚拟机栈为虚拟机执行Java方法服务，而本地方法栈则为虚拟机使用Native方法服务。
堆(Heap):jvm中内存占用最大的一块,是所有线程共享的一块内存区域.在jvm启动时创建,存放的是所有对象实例（或数组），所有的对象实例都在这里进行动态分配，当类空间无法再扩张会抛出OutOfMemoryError异常。Java堆是垃圾收集器管理的主要区域，而收集器采用分代收集算法。
方法区(Method Area)：与堆类似,也是各个线程共享的内存区域，主要用来存储加载的类信息，常量，静态变量，即时编译器编译后的代码等数据，当方法区无法满足内存分配时,也抛出OutOfMemoryError异常。运行时常量池是方法区的一部分，用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用相对于Class文件常量池的重要特征是具备动态性（常量并非强制编译期产生，运行期间也可以新增，例如String类的intern()方法）。
直接内存(DirectMemort)：并不属于数据区，也不属于java定义的内存区域。由于NIO（New Input/Output）类，引入了一种基于通道与缓冲区(Buffer)的I/O方式。
对象访问
Object object = new Object();
Object object 这部分存储在java栈的本地变量表中，作为一个引用（reference）类型存在。
new Object() 这部分存储在java堆中，形成了一块存储了Object类型所有的实例数据值的结构化内存,动态变化，长度不固定。
方法区：在java堆中，必须要找到此对象类型数据，比如，对象类型，基类，实现的接口，方法等都存放在方法区。
对象访问方式有两种：句柄和直接指针。
句柄：reference中存储是对象的句柄地址，而句柄包含了对象实例数据和类型数据各自具体地址信息。好处：在对象移动时只需改变句柄中的实例数据指针，reference本身不需要修改。
直接指针：reference中直接存储的就是对象地址。好处：速度快，它节省了一次指针定位的时间开销。
实战：OutOfMemoryError异常
1. Java堆溢出
调整虚拟机最小值(-Xms)和最大值(-Xmx)，并通过参数-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError生成快照。要解决这个区域的异常，通过内存映像分析工具对快照分析，确认内存中的对象是否是必要的，分清楚出现了内存泄露还是内存溢出。若是内存泄露，通过工具查看泄露对象到GCRoots引用链，找到泄露对象是通过怎样的路径与GCRoots相关联并导致垃圾收集器无法自动回收。若不存在泄露，则检查虚拟机堆参数与机器物理内存对比看是否还能调大或从代码上检查某些对象生命周期是否过长，尝试减少程序运行期的内存消耗。
2. 虚拟机栈和本地方法栈溢出
调节栈容量大小(-Xss)。如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的最大深度，将会抛出StackOverflowError异常。使用-Xss参数减小栈内存容量或者增加此方法帧中本地变量表的程度都使栈深度缩小。
3. 运行时常量池溢出
调节参数-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize限制方法区的大小，然后使用String.intern()这个Native方法向常量池中添加内容。运行时常量池溢出，在OutOfMemoryError后面跟随提示信息是“PermGen space”，说明运行时常量池属于方法区（HotSpot虚拟机的永久代）的一部分。
4. 方法区溢出
同样使用参数-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize限制方法区的大小，然后不断产生大量的class来加载到内存，从而出现OutOfMemoryError。所以在经常动态生成大量Class的应用中，需要特别注意类的回收状况。
5. 本机直接内存溢出
通过参数-XX:MaxDirectMemorySize指定DirectMemory容量，若不指定则与Java堆最大值一样。可以直接通过反射获取Unsafe实例并进行内存分配，使用unsafe.allocateMemory()申请分配内存。不足时会出现OutOfMemoryError。
二．垃圾收集器与内存分配策略
概述
Java内存运行时区域的各个部分，其中程序计数器、VM栈、本地方法栈三个区域随线程而生，随线程而灭；栈中的帧随着方法进入、退出而有条不紊的进行着出栈入栈操作。而Java堆和方法区（包括运行时常量池）则不一样，我们必须等到程序实际运行期间才能知道会创建哪些对象，这部分内存的分配和回收都是动态的。
判断对象已死
1)引用计数算法(对象中添加一个引用计数器，当有一个地方引用它，计数器加1，当引用失效，计数器减1，任何时刻计数器为0的对象就是不可能再被使用的)，但引用计数算法无法解决对象循环引用的问题。
根搜索算法（通过一系列的称为“GCRoots”的点作为起始进行向下搜索，当一个对象到GCRoots没有任何引用链（ReferenceChain）相连，则证明此对象是不可用的），主流程序语言Java，c#都使用此算法。在Java语言中，GC Roots包括：
1.在VM栈（帧中的本地变量）中的引用。2.方法区中的静态引用和常量引用的对象。3.JNI（即一般说的Native方法）中的引用。
2)生存还是死亡？
判定一个对象死亡，至少经历两次标记过程：如果对象在进行根搜索后，发现没有与GC Roots相连接的引用链，那它将会被第一次标记，并在稍后执行他的finalize()方法（如果它有的话）。这里所谓的“执行”是指虚拟机会触发这个方法，但并不承诺会等待它运行结束。这点是必须的，否则一个对象在finalize()方法执行缓慢，甚至有死循环什么的将会很容易导致整个系统崩溃。 finalize()方法是对象最后一次逃脱死亡命运的机会，稍后GC将进行第二次规模稍小的标记，如果在finalize()中对象成功拯救自己（只要重新建立到GC Roots的连接即可，譬如把自己赋值到某个引用上），那在第二次标记时它将被移除出“即将回收”的集合，如果对象这时候还没有逃脱，那基本上它就真的离死不远了。需要关闭外部资源之类的事情，基本上它能做的使用try-finally可以做的更好。
3)回收方法区
方法区即后文提到的永久代，很多人认为永久代是没有GC的，这区GC的“性价比”一般比较低：在堆中，尤其是在新生代，进行一次GC可以一般可以回收70%~95%的空间，而永久代的GC效率远小于此。但是目前方法区主要回收两部分内容：废弃常量与无用类。需要满足下面3个条件：1.该类所有的实例都已经被GC，也就是JVM中不存在该Class的任何实例。2.加载该类的ClassLoader已经被GC。3.该类对应的java.lang.Class对象没有在任何地方被引用，如不能在任何地方通过反射访问该类的方法。
垃圾收集算法
1.标记－清除算法（Mark-Sweep）
算法分成“标记”和“清除”两个阶段，首先标记出所有需要回收的对象，然后回收所有需要回收的对象。主要缺点有两个，一是效率问题，标记和清理两个过程效率都不高，二是空间问题，标记清理之后会产生大量不连续的内存碎片，空间碎片太多可能会导致后续使用中无法找到足够的连续内存而提前触发另一次的垃圾搜集动作。
2.复制算法（Copying）
将内存分为一块较大的eden空间和2块较少的survivor空间，每次使用eden和其中一块survivor，当回收时将eden和 survivor还存活的对象一次过拷贝到另外一块survivor空间上，然后清理掉eden和用过的survivor。复制收集算法在对象存活率高的时候，效率有所下降。
3.标记－整理（Mark-Compact）算法
标记过程仍然一样，但后续步骤不是进行直接清理，而是令所有存活的对象一端移动，然后直接清理掉这端边界以外的内存。
4.分代收集(Generational Collection)算法
此算法只是根据对象不同的存活周期将内存划分为几块。一般是把Java堆分作新生代和老年代，这样就可以根据各个年代的特点采用最适当的收集算法。
垃圾收集器
没有最好的收集器，也没有万能的收集器，只有最合适的收集器。
1.Serial收集器单线程收集器，收集时会暂停所有工作线程（我们将这件事情称之为Stop The World，下称STW），使用复制收集算法，虚拟机运行在Client模式时的默认新生代收集器。2.ParNew收集器ParNew收集器就是Serial的多线程版本，除了使用多条收集线程外，其余行为包括算法、STW、对象分配规则、回收策略等都与Serial收集器一摸一样。对应的这种收集器是虚拟机运行在Server模式的默认新生代收集器，在单CPU的环境中，ParNew收集器并不会比Serial收集器有更好的效果。3.Parallel Scavenge收集器Parallel Scavenge收集器（下称PS收集器）也是一个多线程收集器，也是使用复制算法，但它的对象分配规则与回收策略都与ParNew收集器有所不同，它是以吞吐量最大化（即GC时间占总运行时间最小）为目标的收集器实现，它允许较长时间的STW换取总吞吐量最大化。4.Serial Old收集器Serial Old是单线程收集器，使用标记－整理算法，是老年代的收集器，上面三种都是使用在新生代收集器。5.Parallel Old收集器老年代版本吞吐量优先收集器，使用多线程和标记－整理算法，JVM 1.6提供，在此之前，新生代使用了PS收集器的话，老年代除Serial Old外别无选择，因为PS无法与CMS收集器配合工作。6.CMS（Concurrent Mark Sweep）收集器CMS是一种以最短停顿时间为目标的收集器，使用CMS并不能达到GC效率最高（总体GC时间最小），但它能尽可能降低GC时服务的停顿时间，这一点对于实时或者高交互性应用（譬如证券交易）来说至关重要，这类应用对于长时间STW一般是不可容忍的。CMS收集器使用的是标记－清除算法，也就是说它在运行期间会产生空间碎片，所以虚拟机提供了参数开启CMS收集结束后再进行一次内存压缩。
为什么一个堆栈的深度最大为64KB
好像与编译器有关，记得是编译器自己定义了栈的大小的。期待达人回答。
怎么把Java运行时的虚拟机参数的栈大小调到256K以上
-Xss256K: 设置每个线程的运行时栈的大小为 256K。
相关参数：
-Xmx，设置JVM最大内存；比如 -Xmx512M: 设置JVM最大内存为512M；
-Xms，设置JVM最小内存；比如 -Xms512M: 设置JVM最小内存为512M；
-Xmn，设置JVM年轻代内存；比如 -Xmn1G：设置年轻代内存为 1 G。
快速排序法在什么情况下最不利于发挥其长处
快速排序的原理是：通过一躺排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一不部分的所有数据都要小，然后再按次方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。
快速排序的优点在于平均性能好，缺点在于在初始序列有序或者基本有序时，其时间复杂度降为O(n*n)
在序列有序或者逆序的情况下最不利于发挥其长处
如何检查和解决java虚拟机内存溢出的问题
一，jvm内存区域
1， 程序计数器
一块很小的内存空间，作用是当前线程所执行的字节码的行号指示器。
2， java栈
与程序计数器一样，java栈（虚拟机栈）也是线程私有的，其生命周期与线程相同。通常存放基本数据类型，对象引用（一个指向对象起始地址的引用指针或一个代表对象的句柄），reeturnAddress类型（指向一条字节码指令的地址）
栈区域有两种异常类型：如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度，将抛StrackOverflowError异常；如果虚拟机栈可以动态扩展（大部分虚拟机都可动态扩展），当扩展时无法申请到足够的内存时会抛出OutOfMemoryError异常。
3， 本地方法栈
与虚拟机栈作用很相似，区别是虚拟机栈为虚拟机执行java方法服务，而本地方法栈则是为虚拟机用到的Native方法服务。和虚拟机栈一样可能抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError异常。
4， java堆
java
Heap是jvm所管理的内存中最大的区域。JavaHeap是被所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建。主要存放对象实例。JavaHeap
是垃圾收集器管理的主要区域，其可细分为新生代和老年代。如果在堆中没有内存完成实例分配，并且也无法再扩展时，会抛出OutOfMemoryError
异常。
5， 方法区
与javaHeap一样是各个线程共享的内存区域，用于存放已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、及时编译器编译后的代码等数据。当方法区无法满足内
存分配的需求时，将抛出OutOfMemoryError异常。方法同时包含常听说的运行时常量池，用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用。
6， 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，是jvm外部的内存区域，这部分区域也可能导致OutOfMemoryError异常。
二，jvm参数
-Xss（StackSpace）栈空间
-Xms ，-Xmx（heap memory
space）堆空间：Heap是大家最为熟悉的区域，他是jvm用来存储对象实例的区域，Heap在32位的系统中最大为2G，其大小通过-Xms和
-Xmx来控制，-Xms为jvm启动时申请的最小Heap内存，默认为物理内存的1/64，但小于1G，-Xmx为jvm可申请的最大的Heap内存，
默认为物理内存的1/4,一般也小于1G，默认当空余堆内存小于40%时，jvm会最大Heap的大小到-Xmx指定大小，可通过
-XX:MinHeapFreeRatio来指定这个比例，当空余堆内存大于70%时，JVM会将Heap的大小往-Xms指定的大小调整，可通过
-XX:MaxHeapFreeRatio来指定这个比例，但通常为了避免频繁调整HeapSize的大小，将-Xms和-Xmx的值设为相同。
-XX:PermSize -XX:MaxPermSize ：方法区持久代大小： 方法区域也是全局共享的，在一定的条件下它也会被 GC ，当方法区域需要使用的内存超过其允许的大小时，会抛出 OutOfMemory 的错误信息。
三，常见内存溢出错误解决办法
1， OutOfMemoryError异常
除了程序计数器外，虚拟机内存的其他几个运行时区域都有发生OutOfMemoryError(OOM)异常的可能，
Java Heap 溢出
一般的异常信息：java.lang.OutOfMemoryError:Java heap spacess
java堆用于存储对象实例，我们只要不断的创建对象，并且保证GC Roots到对象之间有可达路径来避免垃圾回收机制清除这些对象，就会在对象数量达到最大堆容量限制后产生内存溢出异常。
出现这种异常，一般手段是先通过内存映像分析工具(如Eclipse Memory
Analyzer)对dump出来的堆转存快照进行分析，重点是确认内存中的对象是否是必要的，先分清是因为内存泄漏(Memory
Leak)还是内存溢出(Memory Overflow)。
如果是内存泄漏，可进一步通过工具查看泄漏对象到GC Roots的引用链。于是就能找到泄漏对象时通过怎样的路径与GC Roots相关联并导致垃圾收集器无法自动回收。
如果不存在泄漏，那就应该检查虚拟机的参数(-Xmx与-Xms)的设置是否适当。
2， 虚拟机栈和本地方法栈溢出
如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的最大深度，将抛出StackOverflowError异常。
如果虚拟机在扩展栈时无法申请到足够的内存空间，则抛出OutOfMemoryError异常
这里需要注意当栈的大小越大可分配的线程数就越少。
3， 运行时常量池溢出
异常信息：java.lang.OutOfMemoryError:PermGen space
如果要向运行时常量池中添加内容，最简单的做法就是使用String.intern()这个Native方法。该方法的作用是：如果池中已经包含一个等于
此String的字符串，则返回代表池中这个字符串的String对象；否则，将此String对象包含的字符串添加到常量池中，并且返回此String
对象的引用。由于常量池分配在方法区内，我们可以通过-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize限制方法区的大小，从而间接限制其中常量
池的容量。
4， 方法区溢出
方法区用于存放Class的相关信息，如类名、访问修饰符、常量池、字段描述、方法描述等。
异常信息：java.lang.OutOfMemoryError:PermGen space
方法区溢出也是一种常见的内存溢出异常，一个类如果要被垃圾收集器回收，判定条件是很苛刻的。在经常动态生成大量Class的应用中，要特别注意这点。
java 每个函数的栈空间大小是？
在Java程序运行时，各个栈空间大小如下：
(1) 寄存器。最快的保存区域，位于处理器内部,数量十分有限，它是根据需要由编译器分配。我们对此没有直接的控制权.
(2) 栈(stack)。驻留于常规RAM（随机访问存储器）区域，这是一种特别快、特别有效的数据保存方式，仅次于寄存器。创建程序时，Java编译器必须准确地知道堆栈内保存的所有数据的“长度”以及“存在时间”。这失去了一定的灵活性，因此对象句柄是存放在栈中，但Java对象并不放到其中。
(3) 堆(heap)。保存了Java对象。和栈不同，它最吸引人的地方在于编译器不必知道要从堆里分配多少存储空间，也不必知道存储的数据要在堆里停留多长的时间。因此，用堆保存数据时会得到更大的灵活性。要求创建一个对象时，只需用new命令编制相关的代码即可。执行这些代码时，会在堆里自动进行数据的保存。当然，为达到这种灵活性，必然会付出一定的代价：在堆里分配存储空间时会花掉更长的时间！
(4) 静态存储。这儿的“静态”（Static）是指“位于固定位置”（尽管也在RAM里）。程序运行期间，静态存储的数据将随时等候调用。可用static关键字指出一个对象的特定元素是静态的。但Java对象本身永远都不会置入静态存储空间。
(5) 常数存储。常数值通常直接置于程序代码内部。这样做是安全的，因为它们永远都不会改变。有的常数需要严格地保护，所以可考虑将它们置入只读存储器（ROM）。
(6) 非RAM存储。数据完全独立于一个程序之外，则程序不运行时仍可存在，并在程序的控制范围之外。
单片机中什么是堆栈深度？
单片机中的堆栈深度是指从栈顶开始的一段可支配内存大小，比如8051，SP=40H，那么深度是80H-40H=40H；如果SP=50H，那么深度是80H-50H=30H。而对于8052来说，深度就不一样了，因为可以扩展到FFH。所以同样SP=40H，那么深度是100H-40H=C0H。