【JVM基础05】——组成-能不能解释一下方法区？

[1- 引言：方法区概述](#1- 引言：方法区概述)
- [1-1 方法区是什么？(What)](#1-1 方法区是什么？(What))
- [1-2 为什么用方法区？方法区的作用 (Why)](#1-2 为什么用方法区？方法区的作用 (Why))
[2- ⭐核心：详解方法区(How)](#2- ⭐核心：详解方法区(How))
- [2-1 能不能解释一下方法区？](#2-1 能不能解释一下方法区？)
- [2-2 元空间内存溢出问题](#2-2 元空间内存溢出问题)
- [2-3 什么是常量池？](#2-3 什么是常量池？)
- [2-4 运行时常量池](#2-4 运行时常量池)
[3- 小结：](#3- 小结：)
- [3-1 什么是方法区？方法区的作用？](#3-1 什么是方法区？方法区的作用？)
- [3-2 介绍一下运行时常量池？](#3-2 介绍一下运行时常量池？)

1- 引言：方法区概述

1-1 方法区是什么？(What)

方法区是 Java 虚拟机中的一个运行时数据区，它是各个线程共享的内存区域，主要用于存储类的信息和运行时常量池。
方法区在 Java 虚拟机启动时创建，在虚拟机关闭时释放。具体存储内容包括类的结构、方法、字段以及运行时常量池的信息。
- 在 JDK 8之前，方法区存储在堆中的永久代区域
- 在 JDK 8之后，永久代被移除，改为元空间，使用的是操作系统的本地内存

1-2 为什么用方法区？方法区的作用 (Why)

① 存储类信息：方法区存储所有被加载类的结构信息，包括类名、访问修饰符、字段描述、方法描述等。这些信息在类加载时会被读取并存储到方法区，以便于虚拟机执行相应的操作。
② 存储运行时常量池：运行时常量池是方法区的重要组成部分，包含了编译期间生成的各种字面量和符号引用。当类被加载时，常量池的信息会被加载到运行时常量池，并将符号地址转换为真实的内存地址，以便在程序运行时进行快速查找和执行。
③ 支持类加载和卸载：方法区在类加载时创建，在类卸载时释放存储空间。它的存在使得Java虚拟机可以动态加载和卸载类，从而支持Java的动态性和扩展性。

2- ⭐核心：详解方法区(How)

2-1 能不能解释一下方法区？

方法区(Method Area) 是各个线程 共享的内存区域
主要存储类的信息、运行时常量池
虚拟机启动的时候创建，关闭虚拟机时释放
如果方法区域中的内存无法满足分配请求，则会抛出OutOfMemoryError:Metaspace

2-2 元空间内存溢出问题

以下代码演示了通过动态生成和加载类来导致Java虚拟机的元空间（Metaspace）内存溢出（java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace）的情况。

在没有设置元空间大小上限的情况下

以下代码的执行是没有错误的

**如果设置了 **-XX:MaxMetaspaceSize=8m

此时会抛出 java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace异常

java 复制代码

/**
 * 演示元空间内存溢出 java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace
 * -XX:MaxMetaspaceSize=8m
 */
public class MetaspaceDemo extends ClassLoader { // 可以用来加载类的二进制字节码
    public static void main(String[] args) {
        MetaspaceDemo test = new MetaspaceDemo();
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            // ClassWriter 作用是生成类的二进制字节码
            ClassWriter cw = new ClassWriter(0);
            // 版本号，public，类名，包名，父类，接口
            cw.visit(Opcodes.V1_8, Opcodes.ACC_PUBLIC, "Class" + i, null, "java/lang/Object", null);
            byte[] code = cw.toByteArray();
            // 执行类的加载
            test.defineClass("Class" + i, code, 0, code.length); // Class 对象
        }
    }
}