🧩 一、JVM內存五大核心結構詳解

📌 1. 程序計數器（Program Counter Register）

特性	說明
作用	記錄當前線程執行的字節碼行號指示器（分支/循環/異常處理的核心）
線程私有	? 每個線程獨立存儲指令位置
異常	? 唯一不會拋出OutOfMemoryError的區域
特殊場景	?? 執行Native方法時值為undefined

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📦 2. 虛擬機棧（Java Virtual Machine Stack）

// 棧幀內存模型示例
public void calculate() {int a = 1;                  // → 局部變量表（基本類型）Object obj = new Object();  // → 引用存棧，對象實例在堆obj.toString();             // → 動態鏈接指向方法區的方法字節碼
}

虛擬機棧是JVM執行Java方法的運行時數據結構，通過棧幀為每個方法調用提供隔離的執行環境，管理局部數據存儲和運算過程，構建完整的方法調用鏈

組件	作用
局部變量表	存儲基本類型（int/boolean等）和對象引用（reference指針）
操作數棧	執行計算指令的臨時工作區（如加減乘除）
動態鏈接	指向運行時常量池的方法符號引用（關聯方法區）
方法出口	記錄方法返回地址（正常return或異常退出）
異常	?? StackOverflowError（遞歸過深） ?? OOM（擴展棧內存失敗）

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🌍 3. 本地方法棧（Native Method Stack）

特性	說明
作用	為JNI（Java Native Interface）方法提供內存空間（C/C++代碼）
線程私有	? 與虛擬機棧隔離
異常	?? 同虛擬機棧（StackOverflowError/OOM）
關鍵差異	🔄 服務Native方法而非Java方法（但HotSpot將兩棧合并）

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🗃? 4. 堆（Heap）

內存比例：

• -XX:NewRatio=2：老年代:年輕代=2:1（默認）
• -XX:SurvivorRatio=8：Eden:S0:S1=8:1:1

對象晉升規則：

特性	說明
線程共享	? 所有線程訪問同一堆空間
存儲內容	對象實例、數組、字符串常量池（JDK7+）
GC機制	分代回收： - 新生代（Minor GC） - 老年代（Full GC）
異常	?? OutOfMemoryError（內存泄露/大對象）
配置參數	-Xms（初始堆大小） -Xmx（最大堆大小）

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📚 5. 方法區（Method Area）

版本	實現名稱	存儲位置	內容	參數配置
JDK7-	永久代	JVM內存	類元數據/運行時常量池/靜態變量	-XX:PermSize
JDK8+	元空間	本地內存	類元數據/運行時常量池	-XX:MaxMetaspaceSize
共性			JIT編譯代碼/方法字節碼

💡 重大變革：
靜態變量在JDK7后存入堆中！字符串常量池在JDK7從永久代移至堆。

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🔤 二、常量池體系解析

常量池分為三級結構，關系如下：

1. Class 文件常量池 (Constant Pool)

• 位置：.class文件中的固定結構
• 內容：
  ? 字面量：字符串、數值等顯式常量

  String s = "fly";  // "fly" 即字面量
  

  ? 符號引用：
  → 類/接口的全限定名（如java/lang/Object）
  → 字段名和描述符（如Ljava/lang/String;）
  → 方法名和描述符（如()V）
• 特點：
  → 編譯期生成
  → 靜態存儲（不依賴運行時）

2. 運行時常量池 (Runtime Constant Pool)

• 位置：方法區的一部分（JDK8+在元空間）
• 生成過程：
  → 類加載時，將Class文件常量池加載到內存
  → 符號引用 → 解析為 直接引用（指向方法/字段的內存地址）
• 動態性：
  ? 支持運行時添加常量（如String.intern()）
  ? 存儲內容：
  → 類/方法解析后的直接引用
  → 數值/字符串等基本常量

3. 字符串常量池 (String Table)

• 位置演變：

  JDK版本	位置	原因
  JDK6	方法區	受永久代大小限制，易OOM
  JDK7+	堆內存	允許GC回收，避免OOM；調優更靈活

• 核心機制：

  // 示例1：直接賦值（優先使用常量池）
  String s1 = "fly";                // 在常量池創建對象
  String s2 = "fly";                // 復用常量池對象（s1 == s2）// 示例2：new創建（堆中新對象）
  String s3 = new String("fly");    // 堆中創建新對象（s1 ≠ s3）// 示例3：intern主動入池
  String s4 = s3.intern();          // 返回常量池引用（s1 == s4）
  

• 設計優勢：
  ? 避免重復創建：相同字符串共享內存
  ? GC可回收：JDK7+后可被垃圾回收

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常量池對比總結

特性	Class文件常量池	運行時常量池	字符串常量池
存在階段	編譯期（.class文件）	運行期（方法區/元空間）	運行期（堆）
是否可動態添加	?	?（intern等）	?（intern強制入池）
內容	字面量+符號引用	直接引用+運行時添加的常量	唯一字符串的引用
內存回收	不支持	JDK8+由元空間管理	JDK7+支持GC回收
OOM風險	無	元空間溢出	堆內存溢出