运行时数据区结构图
堆、栈、方法区的交互关系
《Java虚拟机规范》中明确说明：‘尽管所有的方法区在逻辑上属于堆的一部分，但一些简单的实现可能不会选择去进行垃圾收集或者进行压缩。’但对于HotSpotJVM而言，方法区还有一个别名叫做Non-heap（非堆），目的就是要和堆分开。
所以，方法区可以看作是一块独立于Java堆的内存空间。
public class MethodAreaDemo {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("start...");
try {
Thread.sleep(1000000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("end...");
}
}
在jdk7及以前，习惯上把方法区称为永久代。jdk8开始，使用元空间取代了永久代（使用本地内存）
本质上，方法区和永久代并不等价。仅是对hotSpot而言j的。《java虚拟机规范》对如何实现方法区，不做统一要求。例如：BEA JRockit/IBM J9中 不存在永久代的概念
元空间的本质和永久代类似，都是对JVM规范中方法区的实现。不过元空间与永久代最大的区别在于：元空间不再虚拟机设置的内存中，而是使用本地内存
永久代、元空间并不只是名字变了。内部结构也调整了
根据《Java虚拟机规范》得规定，如果方法区无法满足新的内存分配需求时，将抛出OOM异常.
方法区的大小不必是固定的，jvm可以根据应用的需要动态调整。
jdk7及以前：
jdk8及以后：
* jdk7及以前：
* 查询 jps -> jinfo -flag PermSize [进程id]
* -XX:PermSize=100m -XX:MaxPermSize=100m
*
* jdk8及以后：
* 查询 jps -> jinfo -flag MetaspaceSize [进程id] 查询进程的初始
* -XX:MetaspaceSize=100m -XX:MaxMetaspaceSize=100m
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以下代码在JDK8环境下会报 Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Compressed class space 错误
/**
* jdk6/7中：
* -XX:PermSize=10m -XX:MaxPermSize=10m
*
* jdk8中：
* -XX:MetaspaceSize=10m -XX:MaxMetaspaceSize=10m
*
*/
public class OOMTest extends ClassLoader {
public static void main(String[] args) {
int j = 0;
try {
OOMTest test = new OOMTest();
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
//创建ClassWriter对象，用于生成类的二进制字节码
ClassWriter classWriter = new ClassWriter(0);
//指明版本号，修饰符，类名，包名，父类，接口
classWriter.visit(Opcodes.V1_6, Opcodes.ACC_PUBLIC, "Class" + i, null, "java/lang/Object", null);
//返回byte[]
byte[] code = classWriter.toByteArray();
//类的加载
test.defineClass("Class" + i, code, 0, code.length);//Class对象
j++;
}
} finally {
System.out.println(j);
}
}
}
字符串常量池不同版本所处位置不同
《深入理解Java虚拟机》书中对方法区存储内容描述如下：它用于存储已被虚拟机加载的类型信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码缓存等。
对每个加载的类型（ 类class、接口interface、枚举enum、注解annotation），JVM必 .须在方法区中存储以下类型信息：
JVM必须保存所有方法的以下信息，同域信息一样包括声明顺序：
方法名称
方法的返回类型（或void）
方法参数的数量和类型（按顺序）
方法的修饰符（public， private， protected， static， final， synchronized， native ， abstract的一个子集）
方法的字节码（bytecodes）、操作数栈、局部变量表及大小（ abstract和native 方法除外）
异常表（ abstract和native方法除外）
//以下代码不会报空指针异常
public class MethodAreaTest {
public static void main(String[] args) {
Order order = null;
order.hello();
System.out.println(order.count);
}
}
class Order {
public static int count = 1;
public static final int number = 2;
public static void hello() {
System.out.println("hello!");
}
}
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全局常量 static final 被声明为final的类变量的处理方法则不同，每个全局常量在编译的时候就被分配了。
代码解析
Order.class字节码文件，右键Open in Teminal打开控制台，使用javap -v -p Order.class > tst.txt 将字节码文件反编译并输出为txt文件,可以看到被声明为static final的常量number在编译的时候就被赋值了，这不同于没有被final修饰的static变量count是在类加载的准备阶段被赋值
public static int count;
descriptor: I
flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
public static final int number;
descriptor: I
flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC, ACC_FINAL
ConstantValue: int 2
https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se8/html/jvms-4.html#jvms-4.3.3
Public class Simpleclass {
public void sayhelloo() {
System.out.Println (hello) }
}
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几种在常量池内存储的数据类型包括：
常量池，可以看做是一张表(方便复用)，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。
public class MethodAreaDemo {
public static void main(String[] args) {
int x = 500;
int y = 100;
int a = x / y;
int b = 50;
System.out.println(a + b);
}
}
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main方法的字节码指令
0 sipush 500
3 istore_1
4 bipush 100
6 istore_2
7 iload_1
8 iload_2
9 idiv
10 istore_3
11 bipush 50
13 istore 4
15 getstatic #2 <java/lang/System.out>
18 iload_3
19 iload 4
21 iadd
22 invokevirtual #3 <java/io/PrintStream.println>
25 return
随着Java8的到来，HotSpot VM中再也见不到永久代了。但是这并不意味着类.的元数据信息也消失了。这些数据被移到了一个与堆不相连的本地内存区域，这个区域叫做元空间（ Metaspace ）。
由于类的元数据分配在本地内存中，元空间的最大可分配空间就是系统可用内存空间。
这项改动是很有必要的，原因有：
1）为永久代设置空间大小是很难确定的。 在某些场景下，如果动态加载类过多，容易产生Perm区的O0M。比如某个实际Web工程中，因为功能点比较多，在运行过程中，要不断动态加载很多类，经常出现致命错误。 "Exception in thread' dubbo client x.x connector’java.lang.OutOfMemoryError： PermGenspace" 而元空间和永久代之间最大的区别在于：元空间并不在虚拟机中，而是使用本地内存。因此，默认情况下，元空间的大小仅受本地内存限制。
2）对永久代进行调优是很困难的。
jdk7中将StringTable放到了堆空间中。因为永久代的回收效率很低，在full gc的时候才会触发。而full GC 是老年代的空间不足、永久代不足时才会触发。这就导致了StringTable回收效率不高。而我们开发中会有大量的字符串被创建，回收效率低，导致永久代内存不足。放到堆里，能及时回收内存.
private static byte[] arr = new byte[]; 100M
new的结构对象实体一直在堆空间
JDK6:new的数组放到了老年代
JDK7: new的数组放到了老年代
JDK8: new的数组放到了老年代
/**
* 《深入理解Java虚拟机》中的案例：
* staticObj、instanceObj、localObj存放在哪里？
*/
public class StaticObjTest {
static class Test {
static ObjectHolder staticObj = new ObjectHolder();
ObjectHolder instanceObj = new ObjectHolder();
void foo() {
ObjectHolder localObj = new ObjectHolder();
System.out.println("done");
}
}
private static class ObjectHolder {
}
public static void main(String[] args) {
Test test = new StaticObjTest.Test();
test.foo();
}
}
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hsdb>scanoops 0x00007f32c7800000 0x00007f32c7b50000 JHSDB_ _TestCase$Obj ectHolder
0x00007f32c7a7c458 JHSDB_ TestCase$Obj ectHolder
0x00007f32c7a7c480 JHSDB_ TestCase$Obj ectHolder
0x00007f32c7a7c490 JHSDB_ TestCase$Obj ectHolder
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有些人认为方法区（如Hotspot`虚拟机中的元空间或者永久代）是没有垃圾收集行为的，其实不然。《Java 虚拟机规范》对方法区的约束是非常宽松的，提到过可以不要求虚拟机在方法区中实现垃圾收集。事实上也确实有未实现或未能完整实现方法区类型卸载的收集器存在（如 JDK11 时期的 Z GC 收集器就不支持类卸载）。
一般来说这个区域的回收效果比较难令人满意，尤其是类型的卸载，条件相当苛刻。但是这部分区域的回收有时又确实是必要的。以前 Sun 公司的 Bug 列表中，曾出现过的若干个严重的 Bug 就是由于低版本的 Hotspot 虚拟机对此区域未完全回收而导致内存泄漏。
方法区的垃圾收集主要回收两部分内容：常量池中废奔的常量和不再使用的类型
java虚拟机规范没有明说方法区要不要GC，常量好回收 回收类型的话是费力不讨好。
三面：说一下JVM内存模型吧，有哪些区？分别干什么的？
Java8的内存分代改进
JVM内存分哪几个区，每个区的作用是什么？
一面： JVM内存分布/内存结构？栈和堆的区别？堆的结构？为什么两个survivor区？
二面： Eden和Survior的比例分配
jvm内存分区，为什么要有新生代和老年代
二面： Java的内存分区
二面：讲讲jvm运行时数据库区
什么时候对象会进入老年代？
JVM的内存结构，Eden和Survivor比例 。
JVM内存为什么要分成新生代，老年代，持久代。新生代中为什么要分为Eden和Survivor。
一面： Jvm内存模型以及分区，需要详细到每个区放什么。
一面： JVM的内存模型，Java8做了什么修改
JVM内存分哪几个区，每个区的作用是什么？
java内存分配
jvm的永久代中会发生垃圾回收吗？
一面： jvm内存分区，为什么要有新生代和老年代？