OOM(OutOfMemoryError)是java工程师都会了解的一种异常，实质上，OOM并不是只有一种，一共有9种不同类型的OOM：

• java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
• java.lang.OutOfMemoryError: GC Overhead limit exceeded
• java.lang.OutOfMemoryError: Permgen space
• java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace
• java.lang.OutOfMemoryError: Unable to create new native thread
• java.lang.OutOfMemoryError: reason stack_trace_with_native_method
• java.lang.OutOfMemoryError: Requested array size exceeds VM limit
• java.lang.OutOfMemoryError: Kill process or sacrifice child
• java.lang.OutOfMemoryError: Direct buffer memory

不同的原因触发不同类型的OOM，每种OOM类型的解决方案也不同。

正则表达式是对字符串操作的一种逻辑公式，就是用事先定义好的一些特定字符、及这些特定字符的组合，组成一个“规则字符串”，这个“规则字符串”用来表达对字符串的一种过滤逻辑。

假设我们正在编写一个剪刀-布-石头游戏。我们可以使用三个任意整数（例如，0，1，2或88，128，168），三个字符串（“剪刀”，“布”，“石头”）来表示三个手势。主要缺点是我们需要检查程序中其他不可行的值（例如 3、"Rock"等）以确保正确性。

枚举是一种特殊类型，它为程序中的常量提供类型安全的实现。换句话说，我们可以声明一个类型的变量，它只接受预先定义的值。

Annotations是一种元数据，其作用在于提供程序本身以外的一些数据信息，也就是说Annotation他不会属于程序代码本身，不参与逻辑运算，故而不会对原程序代码的操作产生直接的影响。

• 为编译器提供辅助信息 — Annotations可以为编译器提供而外信息，以便于检测错误，抑制警告等.
• 编译源代码时进行而外操作 — 软件工具可以通过处理Annotation信息来生成原代码，xml文件等等.
• 运行时处理 — 有一些annotation甚至可以在程序运行时被检测，使用.

反射常被用于在程序运行时检查或修改其执行行为。

为什么要使用反射

反射可以在下面几点帮助我们

• 扩展功能
  • 扩展已有类的功能，例如有些字段不支持访问或修改，可以使用反射扩展。
• 类浏览器和可视化开发
  • 类浏览器需要枚举类的成员，广泛应用于可视化开发环境
• 调试和测试工具
  • 调试器需要能够检查类的私有成员，测试工具会使用反射调用API。

反射的弊端

反射很强大，但是不要滥用，如果可以避免使用，尽量避免。当使用反射时，下面的问题需要注意。

• 性能开销
  • 反射会动态地处理对象，导致JVM的优化不能进行，因此，要避免在性能敏感地地方使用反射。
• 安全限制
  • 反射可能会与安全管理相互冲突。
• 内部资源暴露
  • 反射可以访问private方法，这可能会带来意料之外的副作用。

在JDK1.2之前，Java中的引用的定义很传统: 如果reference类型(栈中的引用类型)的数据中存储的数值代表另一块内存的起始地址，就称这块内存代表一个引用。在这种情况下，对象只有被引用和没有被引用两种状态。

我们希望有这样一类对象，当内存空间还足够时，保存在内存中；而如果内存空间在垃圾回收后还是紧张，则可以抛弃这些对象。

JDK1.2后，java对引用的概念进行了扩充，将引用分为强引用(Strong Reference)、软引用(Soft Reference)、弱引用(Weak Reference)、虚引用(Phanton Reference)这四种，引用强度依次减弱。主要有两个目的：第一是可以让程序员通过代码的方式决定某些对象的生命周期；第二是有利于JVM进行垃圾回收。

前面介绍了Java对象在JVM中的内存布局。那么有什么方法可以方便的计算Java对象的内存占用？

本篇文章我们将介绍如何使用JOL分析Java对象内存。JOL是一个用来分析JVM中Object布局的小工具。包括Object在内存中的占用情况，实例对象的引用情况等等。JOL可以在代码中使用，也可以独立的以命令行中运行。

非特殊说明，本文中使用java默认为jdk8。

Java对象的内存布局：对象头（Header），实例数据（Instance Data）和对齐填充（Padding）。

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+------------------+
|      Header      |
+------------------+
|   Instance Data  |
+------------------+
|      Padding     |
+------------------+

对象大小分为:

• 自身的大小（Shadow heap size）
• 所直接或间接引用的对象的大小（Retained heap size）。

本文讨论的是Java 对象的 Shadow heap size。Retained heap size可以通过遍历引用得到。本文Java 默认使用Oracle 1.8(即Hotspot虚拟机)。

java Instrumentation(插桩)指的是可以用独立于应用程序之外的代理（agent）程序来监测和协助运行在JVM上的应用程序。这种监测和协助包括但不限于获取JVM运行时状态，替换和修改类定义等。

从Java SE5开始使用JVM TI替代了JVM PI和JVM DI。提供一套代理机制，支持独立于JVM应用程序之外的程序以代理的方式连接和访问JVM。java.lang.instrument是在JVM TI的基础上提供的Java版本的实现。

Instrument 设计的目的是将字节码添加到方法中，收集工具使用的数据。出于这个目的，更改纯粹是附加的，因此这些工具不会修改应用程序状态或行为。此类良性工具的示例包括监控代理、分析器、覆盖分析器和事件记录器。

当然，由于这种检测机制提供了修改现有已编译 Java 类的字节码或添加字节码的能力，所以我们也可以用来动态修改运行的程序代码。

Java 对象启动顺序如下:

1. java 对象初始化时，会先加载对应的类,随后加载其基类(如果存在基类);
2. 先从基类执行static 初始化，后执行子类static 初始化。static初始化顺序:静态变量和静态初始化块的执行顺序取决于它们的代码位置顺序。
3. 此时，类加载完毕，开始对象的初始化。先执行基类初始化，后执行衍生类初始化。
   • 对象初始化的顺序：
     • 属性得到初值：基本值类型为默认值;对象句柄为null;
       • 定义为final非静态基本数据类型的成员变量此时也会被初始化, 注意Integer等包装类不行；
       • 有且只有定义为final非静态的String成员变量，采用的“=”赋值初始化会被执行(非new)。
     • 属性定义时的初始化(例如int i =1)和代码块，的执行顺序取决于它们的代码位置顺序。
     • 构造函数;