JVM基础与内存区域详解：方法区转元空间

本篇笔记主要探讨了Java虚拟机（JVM）的内部结构和工作原理，特别是关于JVM中的关键区域及其作用。JVM是一个运行Java程序的核心组件，它负责管理和解释Java代码，将高级语言转化为低级机器指令。 1. **方法区与堆区**: JVM中存在两种共享内存区域，即方法区（在JDK 8后改称为元空间）和堆区。方法区是所有线程共享的，存储着已加载的类信息、常量、静态变量和JIT编译后的代码。尽管与堆区紧密相关，但方法区（元空间）并非堆的一部分，而是逻辑上的独立区域。在JDK 1.7之前，字符串常量池也在方法区，但在JDK 1.7及后续版本中，字符串常量池移到了堆中，以提高内存管理效率。 2. **Java栈与本地方法栈**: 这两个区域是线程私有的，分别用于存储方法的局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等数据。这些数据在方法执行期间分配和释放，不会成为垃圾回收的对象。 3. **运行时常量池的变迁**: 在早期版本中，运行时常量池（包括字符串常量池）位于方法区。然而，随着JDK 1.7的到来，这部分数据也被移动到堆中，以减少方法区的压力。到了JDK 1.8，元空间替代了永久代，并且运行时常量池完全独立出来，存放在堆的特定区域。 4. **元空间的特性**: 元空间是方法区的现代实现，但与永久代不同，元空间不在虚拟机内存中，而是利用本地内存。这意味着元空间的大小通常受本地内存限制，例如默认的大小约为20MB，这个设置可以针对具体应用进行调整。 5. **Java代码执行流程**: Java程序首先通过`javac`编译器编译成字节码文件，然后由JVM执行这些字节码。程序在执行过程中，会经历编译、加载、执行等一系列步骤，最终在JVM的不同内存区域中完成计算和数据处理。 总结来说，本篇笔记深入讲解了JVM的关键组成部分及其功能，强调了堆区和方法区的区别，以及运行时常量池的迁移过程，这对于理解Java程序的运行机制和JVM优化至关重要。同时，对Java栈和本地方法栈的区分，以及元空间的特点，都为开发者提供了宝贵的学习资料。