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java的运行时的内存区域、java类的加载机制

今日复习内容：java的运行时的内存区域、java内存模型、java类的加载机制

java的运行时的内存区域

主要分为以下几个部分：

线程共享
- 堆
- 方法区
线程独享
- 虚拟机栈
- 本地方法栈
- 程序计数器

虚拟机栈

线程私有，生命周期同线程。
虚拟机栈存放栈帧，栈帧中有局部变量表、部分结果值、方法初始化信息和返回信息。
方法的执行通过压栈和弹栈实现
常见错误：
```
OutOfMameryError
StackOverFlowError
```

本地方法栈

调用的本机的方法，比如C的方法

程序计数器

线程切换的时候，记录当前线程执行的位置

记录指令的地址
因为占用空间小不会出现OOM

堆

用于存放对象实例，是虚拟机管理的最大的内存，是GC管理的主要区域。从垃圾回收的角度看，堆区域还可以细分，这和不同的JVM实现有关。

方法区

没有规定说方法区在哪一个位置，所谓的方法区只是一种规范，不同的JVM实现存放的地址不一样

方法区中主要存放的是，类的元信息，类的静态变量、常量。

在JDK1.8之后，HotSpot方法区的实现

类的元信息放入非堆区即本地内存，作为元数据区。
类的静态变量和常量则和堆共享内存，是堆逻辑上的一部分。

java内存细分

当我们谈论Java的内存细分的时候，线程独享三块内存区域：

虚拟机栈
本地方法栈
程序计数器

因为其因为生命周期和线程同步，所以它们的回收时间都是固定的，线程死亡之后自然就回收了

而堆和方法区回收时间是不确定的，所以讨论内存模型的时候往往都需要讨论内存回收的机制，所以Java的内存模型主要是建立在 堆和方法区上的。

那么内存模型的具体划分应该是：

堆区，虚拟机来分配：
- 新生代
  - Eden区域80%
  - 两个Survivor区域各占10%
- 年老代
非堆区，本地内存分配
- 元数据区

后面根据这个划分，具体说明不同区域不同内容是如何回收的

java类的加载机制

主要分为如下几个阶段

加载
1. 来源：加载的是 .class 文件的字节流，可能来自于jar包、war包、网络等。
2. 产物
  - 字节流中静态的数据结构转换成运行时数据区中方法区内。也就是从class文件常量池到运行时常量池之间的转换，这个时候运行时的常量中只是 字面量 和 符号引用 。
  - 生成位于堆的Class对象，是对方法区数据访问的入口。
3. 补充
  1、2中所述有class文件 静态常量池，和运行时常量池 ，还有一个是 字符串常量池 的概念。
  
  字符串常量池也要 全局常量池 ：保存的是字符串实例的引用

  
 String s /= new String("1");  
 s.intern();  
 String s2 /= "1";  
 System.out.println(s /== s2);  
  
 String s3 /= new String("1") + new String("1");  
 s3.intern();  
 String s4 /= "11";  
 System.out.println(s3 /== s4);  
  
  
 jdk6  
 false  
 false  
  
 jdk7+  
 false  
 true

String s = new String("1")

堆中生成StringObject
堆中生成“1”对象
常量池生成“1”的引用

所以
- s指向StringObject，哪怕inter之后，返回仍然是StringObject的地址。
- s2指向全局常量池的中的对象“1”的引用

String s3 = new String("1") + new String("1")

此时在全局常量池池是没有“11”的，但是在堆中有StringObject的

在调用 s3.intern()

Jdk6：常量池中生成实际对象“11”,返回其地址，这和StringObject的地址不一样，所以返回false

jdk7+：不在创建对象，而是将SringObject对象的地址存入常量池，此时s3指向StringObject，返回true

类加载阶段由于resolve 阶段是lazy的，所以是不会创建实例，更不会驻留字符串常量池了

链接
- 验证：验证是否符合虚拟机规范
- 准备：准备阶段类变量分配内存，并赋初始值，注意此处的初始值指的是0或者null，但是如果是final修饰的类变量，此时就会直接赋予值。
- 解析：符号引用转换成直接引用即具体的内存地址
  - 注意，解析阶段有一部分实在加载阶段直接转换成直接引用，即静态链接
  - 还有一部分实在运行期间才转换成直接引用，这就是所谓的动态连接
初始化

针对对象的主动引用和被动引用决定是否触发。

主动引用
- 使用new实例化对象、读取或设置类的静态变量、调用类的静态方法
- 使用反射实现上述三种行为
- 初始化子类会触发父类的初始化

被动引用

*   初始化类的数组不会初始化类
    
*   引用父类的静态变量，不会引起子类的初始化
    
*   引用类的常量不会，final static修饰的变量，因为在准备阶段就完成了解析
    

初始化的顺序

父类 --- > 子类

静态 ----> 普通 ---> 构造函数