【JVM基础05】——组成-能不能解释一下方法区？

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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。

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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

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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

/*** 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}}
}

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2-3 什么是常量池？

• 常量池可以看做是一张表，虚拟机指令根据这张常量表找到要执行的类名、方法名、参数类型、字面量等信息。

• 字符串常量池（String Constant Pool）是Java虚拟机中的一个特殊内存区域，用于存储字符串字面量。

• 一个Java方法的机器指令想要执行，则需要他要去查表，翻译到常量池中去找到对应的地址进行翻译，然后最终才能去执行当前的指令。

2-4 运行时常量池

• 常量池是 .class 文件中的，当该类被加载，它的常量池信息就会 放入运行时常量池，并把里面的符号地址变为真实地址*

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3- 小结：

3-1 什么是方法区？方法区的作用？

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3-2 介绍一下运行时常量池？