JVM学习-基础篇-堆&方法区

堆

一般 Java 程序中堆内存是空间最大的一块内存区域。创建出来的对象都存在于堆上。栈上的局部变量表中，可以存放堆上对象的引用。静态变量也可以存放堆对象的引用，通过静态变量就可以实现对象在线程之间共享。

java 复制代码

public class Test {    
    public static void main(String[] args) {        
        Student s1 = new Student();        
        s1.name = "张三";       
        s1.age = 18;       
        s1.id = 1;
        s1.printTotalScore();        
        s1.printAverageScore();        
        
        Student s2 = new Student();       
        s2.name = "李四";        
        s2.age = 19;        
        s2.id= 2;        
        s2.printTotalScore();        
        s2.printAverageScore();    
    }
}

这段代码中通过 new 关键字创建了两个 Student 类的对象，这两个对象会被存放在堆上。在栈上通过 s1和 s2 两个局部变量保存堆上两个对象的地址，从而实现了引用关系的建立。

堆内存的溢出

堆内存大小是有上限的，当对象一直向堆中放入对象达到上限之后，就会抛出OutOfMemory错误。

三个重要的值

堆空间有三个需要关注的值，used、total、max。used指的是当前已使用的堆内存，total是java虚拟机已经分配的可用堆内存，max是java虚拟机可以分配的最大堆内存。

设置堆的大小

要修改堆的大小，可以使用虚拟机参数 --Xmx（max最大值）和-Xms (初始的total)。

语法：-Xmx值 -Xms值

单位：字节（默认，必须是 1024 的倍数）、k或者K(KB)、m或者M(MB)、g或者G(GB)

限制：Xmx必须大于 2 MB，Xms必须大于1MB

bash 复制代码

-Xms6291456
-Xms6144k
-Xms6m
-Xmx83886080
-Xmx81920k
-Xmx80m

方法区

方法区是存放基础信息的位置，线程共享，主要包含：

1、类的元信息，保存了所有类的基本信息

2、运行时常量池，保存了字节码文件中的常量池内容

编译期生成的字面量（如字符串字面量、final常量）
符号引用

3、静态变量

4、即时编译器（JIT）编译后的代码

类的元信息

方法区是用来存储每个类的基本信息（元信息），一般称之为 InstanceKlass对象。在类的加载阶段完成。其中就包含了类的字段 、方法等字节码文件中的内容 ，同时还保存了运行过程中需要使用的虚方法表（实现多态的基础）等信息。

运行时常量池

常量池中存放的是字节码中的常量池内容。

字节码文件中通过编号查表的方式找到常量，这种常量池称为静态常量池。当常量池加载到内存中之后，可以通过内存地址快速的定位到常量池中的内容，这种常量池称为运行时常量池。

字符串常量池

方法区中除了类的元信息、运行时常量池之外，还有一种区域叫字符串常量池（String Table）

字符串常量池存储在代码中定义的常量字符串内容。比如"123"这个123就会被放入字符串常量池。

方法区的实现

JDK 7将方法区存放在堆区域的永久代空间，堆的大小由虚拟机参数 -XX:MaxPermSize = 值来控制。
JDK 8将方法区存放在元空间中，元空间位于操作系统维护的直接内存中，默认情况下只要不超过操作系统承受的上限，可以一直分配。可以使用 -XX:MaxMetaspaceSize = 值将元空间最大大小进行限制。

在 JDK 7 及之前的版本中，静态变量是存储在方法区（永久代）的，而从 JDK 8 开始，随着永久代的移除，静态变量被存储在了堆区，并且位于 Class 对象内部。