关于java方法区详解

Java方法区详解

在Java虚拟机中，方法区是一块被线程共享的内存区域，用于存储类、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。本文将详细介绍Java方法区的相关知识。

方法区的作用

方法区主要用于存储类相关的数据，具体包括以下内容：

1.类信息：类的完全限定名、父类的完全限定名、实现接口的完全限定名、类的修饰符等。

2.常量池：用于存储编译期生成的各种字面量和符号引用。

3.静态变量：类中所有static修饰的变量，无论是否被final修饰。

4.即时编译器编译后的代码：即时编译后，方法内最频繁的部分会被提取到方法区中，以便下次调用时不再需要编译。

方法区的实现

永久代

JDK 1.7及之前版本的HotSpot虚拟机的方法区是通过永久代实现的。永久代的大小是有限的，当其中的类数量或类大小超过这个限制时，会发生OutOfMemoryError错误。同时，由于永久代是JVM进程的堆内存的一部分，因此在GC时需要扫描整个永久代，导致GC效率较低。

元空间

JDK 1.8及之后版本的HotSpot虚拟机使用元空间代替了永久代。元空间使用的是本地内存而非堆内存，不存在永久代的限制，并且由于不用扫描整个堆内存，因此GC效率更高。不过，由于元空间的大小是由系统内存大小决定的，因此如果系统内存较小，可能会发生OutOfMemoryError错误。

示例

例1：方法区中的常量池

public class MethodAreaDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String s1 = "Hello";
        String s2 = "World";
        String s3 = s1 + s2;
        String s4 = "HelloWorld";
        System.out.println(s3 == s4);   // true
    }
}

上述代码中，s1、s2、s3、s4都是字符串变量。在Java中，对于字符串变量的"+ ="操作，编译器会将其优化为StringBuilder.append()方法。因此，s3实际上是通过StringBuilder.append()从s1和s2变量得到的。但是，s4是常量字符串，编译器会在编译时就将其解析并存储在常量池中。因此，最终的比较结果为true。

例2：方法区中的静态变量

public class MethodAreaDemo {
    private static int count;
    public static void main(String[] args) {
        MethodAreaDemo demo1 = new MethodAreaDemo();
        MethodAreaDemo demo2 = new MethodAreaDemo();
        demo1.inc();
        demo2.inc();
        System.out.println(MethodAreaDemo.count);    // 2
    }
    public void inc() {
        MethodAreaDemo.count++;
    }
}

上述代码中，count是用static修饰的静态变量，因此在整个应用程序中只有一份，并且可以被所有实例化的对象共享。在main方法中，demo1和demo2分别是MethodAreaDemo类的两个实例化对象，它们都执行了一次inc()方法。由于count是静态变量，因此这两次调用实际上都对MethodAreaDemo.count进行了加1操作，最终count的值为2。