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2万字长文包教包会 JVM 内存结构

2024-12-11 20:37

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本文转载自微信公众号「 JavaKeeper」，作者海星。转载本文请联系 JavaKeeper公众号。

[[331870]]

直击面试

反正我是带着这些问题往下读的

运行时数据区

内存是非常重要的系统资源，是硬盘和 CPU 的中间仓库及桥梁，承载着操作系统和应用程序的实时运行。JVM 内存布局规定了 Java 在运行过程中内存申请、分配、管理的策略，保证了 JVM 的高效稳定运行。不同的 JVM 对于内存的划分方式和管理机制存在着部分差异。

下图是 JVM 整体架构，中间部分就是 Java 虚拟机定义的各种运行时数据区域。

 

jvm-framework

Java 虚拟机定义了若干种程序运行期间会使用到的运行时数据区，其中有一些会随着虚拟机启动而创建，随着虚拟机退出而销毁。另外一些则是与线程一一对应的，这些与线程一一对应的数据区域会随着线程开始和结束而创建和销毁。

线程私有：程序计数器、栈、本地栈

线程共享：堆、堆外内存(永久代或元空间、代码缓存)

下面我们就来一一解毒下这些内存区域，先从最简单的入手

一、程序计数器

程序计数寄存器(Program Counter Register)，Register 的命名源于 CPU 的寄存器，寄存器存储指令相关的线程信息，CPU 只有把数据装载到寄存器才能够运行。

这里，并非是广义上所指的物理寄存器，叫程序计数器(或PC计数器或指令计数器)会更加贴切，并且也不容易引起一些不必要的误会。JVM 中的 PC 寄存器是对物理 PC 寄存器的一种抽象模拟。

程序计数器是一块较小的内存空间，可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器。

1.1 作用

PC 寄存器用来存储指向下一条指令的地址，即将要执行的指令代码。由执行引擎读取下一条指令。

 

jvm-pc-counter

(分析：进入class文件所在目录，执行javap -v xx.class反解析(或者通过IDEA插件Jclasslib直接查看，上图)，可以看到当前类对应的Code区(汇编指令)、本地变量表、异常表和代码行偏移量映射表、常量池等信息。)

1.2 概述

使用PC寄存器存储字节码指令地址有什么用呢?为什么使用PC寄存器记录当前线程的执行地址呢?

因为CPU需要不停的切换各个线程，这时候切换回来以后，就得知道接着从哪开始继续执行。JVM的字节码解释器就需要通过改变PC寄存器的值来明确下一条应该执行什么样的字节码指令。

PC寄存器为什么会被设定为线程私有的?

多线程在一个特定的时间段内只会执行其中某一个线程方法，CPU会不停的做任务切换，这样必然会导致经常中断或恢复。为了能够准确的记录各个线程正在执行的当前字节码指令地址，所以为每个线程都分配了一个PC寄存器，每个线程都独立计算，不会互相影响。

二、虚拟机栈

2.1 概述

Java 虚拟机栈(Java Virtual Machine Stacks)，早期也叫 Java 栈。每个线程在创建的时候都会创建一个虚拟机栈，其内部保存一个个的栈帧(Stack Frame)，对应着一次次 Java 方法调用，是线程私有的，生命周期和线程一致。

作用：主管 Java 程序的运行，它保存方法的局部变量、部分结果，并参与方法的调用和返回。

特点：

栈中可能出现的异常：

Java 虚拟机规范允许 Java虚拟机栈的大小是动态的或者是固定不变的

可以通过参数-Xss来设置线程的最大栈空间，栈的大小直接决定了函数调用的最大可达深度。

官方提供的参考工具，可查一些参数和操作：https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/windows/java.html#BGBCIEFC

2.2 栈的存储单位

栈中存储什么?

2.3 栈运行原理

IDEA 在 debug 时候，可以在 debug 窗口看到 Frames 中各种方法的压栈和出栈情况

 

2.4 栈帧的内部结构

每个**栈帧(Stack Frame)**中存储着：

 

jvm-stack-frame

继续深抛栈帧中的五部分~~

2.4.1. 局部变量表

槽 Slot

 

2.4.2. 操作数栈

概述

栈顶缓存(Top-of-stack-Cashing)

HotSpot 的执行引擎采用的并非是基于寄存器的架构，但这并不代表 HotSpot VM 的实现并没有间接利用到寄存器资源。寄存器是物理 CPU 中的组成部分之一，它同时也是 CPU 中非常重要的高速存储资源。一般来说，寄存器的读/写速度非常迅速，甚至可以比内存的读/写速度快上几十倍不止，不过寄存器资源却非常有限，不同平台下的CPU 寄存器数量是不同和不规律的。寄存器主要用于缓存本地机器指令、数值和下一条需要被执行的指令地址等数据。

基于栈式架构的虚拟机所使用的零地址指令更加紧凑，但完成一项操作的时候必然需要使用更多的入栈和出栈指令，这同时也就意味着将需要更多的指令分派(instruction dispatch)次数和内存读/写次数。由于操作数是存储在内存中的，因此频繁的执行内存读/写操作必然会影响执行速度。为了解决这个问题，HotSpot JVM设计者们提出了栈顶缓存技术，将栈顶元素全部缓存在物理 CPU 的寄存器中，以此降低对内存的读/写次数，提升执行引擎的执行效率

2.4.3. 动态链接(指向运行时常量池的方法引用)

 

jvm-dynamic-linking

JVM 是如何执行方法调用的

方法调用不同于方法执行，方法调用阶段的唯一任务就是确定被调用方法的版本(即调用哪一个方法)，暂时还不涉及方法内部的具体运行过程。Class 文件的编译过程中不包括传统编译器中的连接步骤，一切方法调用在 Class文件里面存储的都是符号引用，而不是方法在实际运行时内存布局中的入口地址(直接引用)。也就是需要在类加载阶段，甚至到运行期才能确定目标方法的直接引用。

【这一块内容，除了方法调用，还包括解析、分派(静态分派、动态分派、单分派与多分派)，这里先不介绍，后续再挖】

在 JVM 中，将符号引用转换为调用方法的直接引用与方法的绑定机制有关

对应的方法的绑定机制为：早期绑定(Early Binding)和晚期绑定(Late Binding)。绑定是一个字段、方法或者类在符号引用被替换为直接引用的过程，这仅仅发生一次。

早期绑定：早期绑定就是指被调用的目标方法如果在编译期可知，且运行期保持不变时，即可将这个方法与所属的类型进行绑定，这样一来，由于明确了被调用的目标方法究竟是哪一个，因此也就可以使用静态链接的方式将符号引用转换为直接引用。

晚期绑定：如果被调用的方法在编译器无法被确定下来，只能够在程序运行期根据实际的类型绑定相关的方法，这种绑定方式就被称为晚期绑定。

虚方法和非虚方法

虚方法表

在面向对象编程中，会频繁的使用到动态分派，如果每次动态分派都要重新在类的方法元数据中搜索合适的目标有可能会影响到执行效率。为了提高性能，JVM 采用在类的方法区建立一个虚方法表(virtual method table)，使用索引表来代替查找。非虚方法不会出现在表中。

每个类中都有一个虚方法表，表中存放着各个方法的实际入口。

虚方法表会在类加载的连接阶段被创建并开始初始化，类的变量初始值准备完成之后，JVM 会把该类的方法表也初始化完毕。

2.4.4. 方法返回地址(return address)

用来存放调用该方法的 PC 寄存器的值。

一个方法的结束，有两种方式

无论通过哪种方式退出，在方法退出后都返回到该方法被调用的位置。方法正常退出时，调用者的 PC 计数器的值作为返回地址，即调用该方法的指令的下一条指令的地址。而通过异常退出的，返回地址是要通过异常表来确定的，栈帧中一般不会保存这部分信息。

当一个方法开始执行后，只有两种方式可以退出这个方法：

执行引擎遇到任意一个方法返回的字节码指令，会有返回值传递给上层的方法调用者，简称正常完成出口

一个方法的正常调用完成之后究竟需要使用哪一个返回指令还需要根据方法返回值的实际数据类型而定

在字节码指令中，返回指令包含 ireturn(当返回值是boolean、byte、char、short和int类型时使用)、lreturn、freturn、dreturn以及areturn，另外还有一个 return 指令供声明为 void 的方法、实例初始化方法、类和接口的初始化方法使用。

在方法执行的过程中遇到了异常，并且这个异常没有在方法内进行处理，也就是只要在本方法的异常表中没有搜索到匹配的异常处理器，就会导致方法退出。简称异常完成出口

方法执行过程中抛出异常时的异常处理，存储在一个异常处理表，方便在发生异常的时候找到处理异常的代码。

本质上，方法的退出就是当前栈帧出栈的过程。此时，需要恢复上层方法的局部变量表、操作数栈、将返回值压入调用者栈帧的操作数栈、设置PC寄存器值等，让调用者方法继续执行下去。

正常完成出口和异常完成出口的区别在于：通过异常完成出口退出的不会给他的上层调用者产生任何的返回值

2.4.5. 附加信息

栈帧中还允许携带与 Java 虚拟机实现相关的一些附加信息。例如，对程序调试提供支持的信息，但这些信息取决于具体的虚拟机实现。

三、本地方法栈

3.1 本地方法接口

简单的讲，一个 Native Method 就是一个 Java 调用非 Java 代码的接口。我们知道的 Unsafe 类就有很多本地方法。

为什么要使用本地方法(Native Method)?

Java 使用起来非常方便，然而有些层次的任务用 Java 实现起来也不容易，或者我们对程序的效率很在意时，问题就来了

3.2 本地方法栈(Native Method Stack)

在 Hotspot JVM 中，直接将本地方栈和虚拟机栈合二为一

栈是运行时的单位，而堆是存储的单位。

栈解决程序的运行问题，即程序如何执行，或者说如何处理数据。堆解决的是数据存储的问题，即数据怎么放、放在哪。

四、堆内存

4.1 内存划分

对于大多数应用，Java 堆是 Java 虚拟机管理的内存中最大的一块，被所有线程共享。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例，几乎所有的对象实例以及数据都在这里分配内存。

为了进行高效的垃圾回收，虚拟机把堆内存逻辑上划分成三块区域(分代的唯一理由就是优化 GC 性能)：

 

JDK7

Java 虚拟机规范规定，Java 堆可以是处于物理上不连续的内存空间中，只要逻辑上是连续的即可，像磁盘空间一样。实现时，既可以是固定大小，也可以是可扩展的，主流虚拟机都是可扩展的(通过 -Xmx 和 -Xms 控制)，如果堆中没有完成实例分配，并且堆无法再扩展时，就会抛出 OutOfMemoryError 异常。

年轻代 (Young Generation)

年轻代是所有新对象创建的地方。当填充年轻代时，执行垃圾收集。这种垃圾收集称为Minor GC。年轻一代被分为三个部分——伊甸园(Eden Memory)和两个幸存区(Survivor Memory，被称为from/to或s0/s1)，默认比例是8:1:1

老年代(Old Generation)

旧的一代内存包含那些经过许多轮小型 GC 后仍然存活的对象。通常，垃圾收集是在老年代内存满时执行的。老年代垃圾收集称为主GC，通常需要更长的时间。

大对象直接进入老年代(大对象是指需要大量连续内存空间的对象)。这样做的目的是避免在Eden区和两个Survivor区之间发生大量的内存拷贝

 

元空间

不管是 JDK8 之前的永久代，还是 JDK8 及以后的元空间，都可以看作是 Java 虚拟机规范中方法区的实现。

虽然 Java 虚拟机规范把方法区描述为堆的一个逻辑部分，但是它却有一个别名叫 Non-Heap(非堆)，目的应该是与 Java 堆区分开。

所以元空间放在后边的方法区再说。

4.2 设置堆内存大小和 OOM

Java 堆用于存储 Java 对象实例，那么堆的大小在 JVM 启动的时候就确定了，我们可以通过 -Xmx 和 -Xms 来设定

如果堆的内存大小超过 -Xms 设定的最大内存， 就会抛出 OutOfMemoryError 异常。

我们通常会将 -Xmx 和 -Xms 两个参数配置为相同的值，其目的是为了能够在垃圾回收机制清理完堆区后不再需要重新分隔计算堆的大小，从而提高性能

可以通过代码获取到我们的设置值，当然也可以模拟 OOM：

  1. public static void main(String[] args) { 
  2.  
  3.   //返回 JVM 堆大小 
  4.   long initalMemory = Runtime.getRuntime().totalMemory() / 1024 /1024; 
  5.   //返回 JVM 堆的最大内存 
  6.   long maxMemory = Runtime.getRuntime().maxMemory() / 1024 /1024; 
  7.  
  8.   System.out.println("-Xms : "+initalMemory + "M"); 
  9.   System.out.println("-Xmx : "+maxMemory + "M"); 
  10.  
  11.   System.out.println("系统内存大小：" + initalMemory * 64 / 1024 + "G"); 
  12.   System.out.println("系统内存大小：" + maxMemory * 4 / 1024 + "G"); 
  13. } 

查看 JVM 堆内存分配

在默认不配置 JVM 堆内存大小的情况下，JVM 根据默认值来配置当前内存大小

默认情况下新生代和老年代的比例是 1:2，可以通过 –XX:NewRatio 来配置

若在JDK 7中开启了 -XX:+UseAdaptiveSizePolicy，JVM 会动态调整 JVM 堆中各个区域的大小以及进入老年代的年龄

此时 –XX:NewRatio 和 -XX:SurvivorRatio 将会失效，而 JDK 8 是默认开启-XX:+UseAdaptiveSizePolicy

在 JDK 8中，不要随意关闭-XX:+UseAdaptiveSizePolicy，除非对堆内存的划分有明确的规划

每次 GC 后都会重新计算 Eden、From Survivor、To Survivor 的大小

计算依据是GC过程中统计的GC时间、吞吐量、内存占用量

  1. java -XX:+PrintFlagsFinal -version | grep HeapSize 
  2.     uintx ErgoHeapSizeLimit                         = 0                                   {product} 
  3.     uintx HeapSizePerGCThread                       = 87241520                            {product} 
  4.     uintx InitialHeapSize                          := 134217728                           {product} 
  5.     uintx LargePageHeapSizeThreshold                = 134217728                           {product} 
  6.     uintx MaxHeapSize                              := 2147483648                          {product} 
  7. java version "1.8.0_211" 
  8. Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_211-b12) 
  9. Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.211-b12, mixed mode) 
  1. $ jmap -heap 进程号 

4.3 对象在堆中的生命周期

在 JVM 内存模型的堆中，堆被划分为新生代和老年代

当创建一个对象时，对象会被优先分配到新生代的Eden区

当 Eden 空间不足时，JVM 将执行新生代的垃圾回收(Minor GC)

如果分配的对象超过了-XX:PetenureSizeThreshold，对象会直接被分配到老年代

4.4 对象的分配过程

为对象分配内存是一件非常严谨和复杂的任务，JVM 的设计者们不仅需要考虑内存如何分配、在哪里分配等问题，并且由于内存分配算法和内存回收算法密切相关，所以还需要考虑 GC 执行完内存回收后是否会在内存空间中产生内存碎片。

4.5 GC 垃圾回收简介

Minor GC、Major GC、Full GC

JVM 在进行 GC 时，并非每次都对堆内存(新生代、老年代;方法区)区域一起回收的，大部分时候回收的都是指新生代。

针对 HotSpot VM 的实现，它里面的 GC 按照回收区域又分为两大类：部分收集(Partial GC)，整堆收集(Full GC)

整堆收集(Full GC)：收集整个 Java 堆和方法区的垃圾

4.6 TLAB

什么是 TLAB (Thread Local Allocation Buffer)?

为什么要有 TLAB ?

尽管不是所有的对象实例都能够在 TLAB 中成功分配内存，但 JVM 确实是将 TLAB 作为内存分配的首选。

在程序中，可以通过 -XX:UseTLAB 设置是否开启 TLAB 空间。

默认情况下，TLAB 空间的内存非常小，仅占有整个 Eden 空间的 1%，我们可以通过 -XX:TLABWasteTargetPercent 设置 TLAB 空间所占用 Eden 空间的百分比大小。

一旦对象在 TLAB 空间分配内存失败时，JVM 就会尝试着通过使用加锁机制确保数据操作的原子性，从而直接在 Eden 空间中分配内存。

4.7 堆是分配对象存储的唯一选择吗

随着 JIT 编译期的发展和逃逸分析技术的逐渐成熟，栈上分配、标量替换优化技术将会导致一些微妙的变化，所有的对象都分配到堆上也渐渐变得不那么“绝对”了。 ——《深入理解 Java 虚拟机》

逃逸分析

逃逸分析(Escape Analysis)是目前 Java 虚拟机中比较前沿的优化技术。这是一种可以有效减少 Java 程序中同步负载和内存堆分配压力的跨函数全局数据流分析算法。通过逃逸分析，Java Hotspot 编译器能够分析出一个新的对象的引用的使用范围从而决定是否要将这个对象分配到堆上。

逃逸分析的基本行为就是分析对象动态作用域：

例如：

  1. public static StringBuffer craeteStringBuffer(String s1, String s2) { 
  2.    StringBuffer sb = new StringBuffer(); 
  3.    sb.append(s1); 
  4.    sb.append(s2); 
  5.    return sb; 
  6. } 

StringBuffer sb是一个方法内部变量，上述代码中直接将sb返回，这样这个 StringBuffer 有可能被其他方法所改变，这样它的作用域就不只是在方法内部，虽然它是一个局部变量，称其逃逸到了方法外部。甚至还有可能被外部线程访问到，譬如赋值给类变量或可以在其他线程中访问的实例变量，称为线程逃逸。

上述代码如果想要 StringBuffer sb不逃出方法，可以这样写：

  1. public static String createStringBuffer(String s1, String s2) { 
  2.    StringBuffer sb = new StringBuffer(); 
  3.    sb.append(s1); 
  4.    sb.append(s2); 
  5.    return sb.toString(); 
  6. } 

不直接返回 StringBuffer，那么 StringBuffer 将不会逃逸出方法。

参数设置：

开发中使用局部变量，就不要在方法外定义。

使用逃逸分析，编译器可以对代码做优化：

JIT 编译器在编译期间根据逃逸分析的结果，发现如果一个对象并没有逃逸出方法的话，就可能被优化成栈上分配。分配完成后，继续在调用栈内执行，最后线程结束，栈空间被回收，局部变量对象也被回收。这样就无需进行垃圾回收了。

常见栈上分配的场景：成员变量赋值、方法返回值、实例引用传递

代码优化之同步省略(消除)

  1. public void keep() { 
  2.   Object keeper = new Object(); 
  3.   synchronized(keeper) { 
  4.     System.out.println(keeper); 
  5.   } 
  6. } 

如上代码，代码中对 keeper 这个对象进行加锁，但是 keeper 对象的生命周期只在 keep()方法中，并不会被其他线程所访问到，所以在 JIT编译阶段就会被优化掉。优化成：

  1. public void keep() { 
  2.   Object keeper = new Object(); 
  3.   System.out.println(keeper); 
  4. } 

代码优化之标量替换

标量(Scalar)是指一个无法再分解成更小的数据的数据。Java 中的原始数据类型就是标量。

相对的，那些的还可以分解的数据叫做聚合量(Aggregate)，Java 中的对象就是聚合量，因为其还可以分解成其他聚合量和标量。

在 JIT 阶段，通过逃逸分析确定该对象不会被外部访问，并且对象可以被进一步分解时，JVM不会创建该对象，而会将该对象成员变量分解若干个被这个方法使用的成员变量所代替。这些代替的成员变量在栈帧或寄存器上分配空间。这个过程就是标量替换。

通过 -XX:+EliminateAllocations 可以开启标量替换，-XX:+PrintEliminateAllocations 查看标量替换情况。

  1. public static void main(String[] args) { 
  2.    alloc(); 
  3. } 
  4.  
  5. private static void alloc() { 
  6.    Point point = new Point（1,2）; 
  7.    System.out.println("point.x="+point.x+"; point.y="+point.y); 
  8. } 
  9. class Point{ 
  10.     private int x; 
  11.     private int y; 
  12. } 

以上代码中，point 对象并没有逃逸出alloc()方法，并且 point 对象是可以拆解成标量的。那么，JIT 就不会直接创建 Point 对象，而是直接使用两个标量 int x ，int y 来替代 Point 对象。

  1. private static void alloc() { 
  2.    int x = 1; 
  3.    int y = 2; 
  4.    System.out.println("point.x="+x+"; point.y="+y); 
  5. } 

代码优化之栈上分配

我们通过 JVM 内存分配可以知道 JAVA 中的对象都是在堆上进行分配，当对象没有被引用的时候，需要依靠 GC 进行回收内存，如果对象数量较多的时候，会给 GC 带来较大压力，也间接影响了应用的性能。为了减少临时对象在堆内分配的数量，JVM 通过逃逸分析确定该对象不会被外部访问。那就通过标量替换将该对象分解在栈上分配内存，这样该对象所占用的内存空间就可以随栈帧出栈而销毁，就减轻了垃圾回收的压力。

总结：

关于逃逸分析的论文在1999年就已经发表了，但直到JDK 1.6才有实现，而且这项技术到如今也并不是十分成熟的。

其根本原因就是无法保证逃逸分析的性能消耗一定能高于他的消耗。虽然经过逃逸分析可以做标量替换、栈上分配、和锁消除。但是逃逸分析自身也是需要进行一系列复杂的分析的，这其实也是一个相对耗时的过程。

一个极端的例子，就是经过逃逸分析之后，发现没有一个对象是不逃逸的。那这个逃逸分析的过程就白白浪费掉了。

虽然这项技术并不十分成熟，但是他也是即时编译器优化技术中一个十分重要的手段。

五、方法区

5.1 解惑

你是否也有看不同的参考资料，有的内存结构图有方法区，有的又是永久代，元数据区，一脸懵逼的时候?

所以对于方法区，Java8 之后的变化：

5.2 设置方法区内存的大小

jdk8及以后：

5.3 方法区内部结构

方法区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。

类型信息

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

域(Field)信息

JVM 必须在方法区中保存类型的所有域的相关信息以及域的声明顺序

域的相关信息包括：域名称、域类型、域修饰符(public、private、protected、static、final、volatile、transient 的某个子集)

栈、堆、方法区的交互关系

 

5.4 运行时常量池

运行时常量池(Runtime Constant Pool)是方法区的一部分，理解运行时常量池的话，我们先来说说字节码文件(Class 文件)中的常量池(常量池表)

常量池

一个有效的字节码文件中除了包含类的版本信息、字段、方法以及接口等描述信息外，还包含一项信息那就是常量池表(Constant Pool Table)，包含各种字面量和对类型、域和方法的符号引用。

为什么需要常量池?

一个 java 源文件中的类、接口，编译后产生一个字节码文件。而 Java 中的字节码需要数据支持，通常这种数据会很大以至于不能直接存到字节码里，换另一种方式，可以存到常量池，这个字节码包含了指向常量池的引用。在动态链接的时候用到的就是运行时常量池。

如下，我们通过jclasslib 查看一个只有 Main 方法的简单类，字节码中的 #2 指向的就是 Constant Pool

 

常量池可以看作是一张表，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、字面量等类型。

运行时常量池

5.5 方法区在 JDK6、7、8中的演进细节

只有 HotSpot 才有永久代的概念

jdk1.6及之前

有永久代，静态变量存放在永久代上

jdk1.7

有永久代，但已经逐步“去永久代”，字符串常量池、静态变量移除，保存在堆中

jdk1.8及之后

取消永久代，类型信息、字段、方法、常量保存在本地内存的元空间，但字符串常量池、静态变量仍在堆中

移除永久代原因

http://openjdk.java.net/jeps/122

 

在某些场景下，如果动态加载类过多，容易产生 Perm 区的 OOM。如果某个实际 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 OOM。而元空间和永久代最大的区别在于，元空间不在虚拟机中，而是使用本地内存，所以默认情况下，元空间的大小仅受本地内存限制

5.6 方法区的垃圾回收

方法区的垃圾收集主要回收两部分内容：常量池中废弃的常量和不再使用的类型。

先来说说方法区内常量池之中主要存放的两大类常量：字面量和符号引用。字面量比较接近 java 语言层次的常量概念，如文本字符串、被声明为 final 的常量值等。而符号引用则属于编译原理方面的概念，包括下面三类常量：

HotSpot 虚拟机对常量池的回收策略是很明确的，只要常量池中的常量没有被任何地方引用，就可以被回收

判定一个类型是否属于“不再被使用的类”，需要同时满足三个条件：

该类所有的实例都已经被回收，也就是 Java 堆中不存在该类及其任何派生子类的实例

加载该类的类加载器已经被回收，这个条件除非是经过精心设计的可替换类加载器的场景，如 OSGi、JSP 的重加载等，否则通常很难达成

该类对应的 java.lang.Class 对象没有在任何地方被引用，无法在任何地方通过反射访问该类的方法

Java 虚拟机被允许堆满足上述三个条件的无用类进行回收，这里说的仅仅是“被允许”，而并不是和对象一样，不使用了就必然会回收。是否对类进行回收，HotSpot 虚拟机提供了 -Xnoclassgc 参数进行控制，还可以使用 -verbose:class 以及 -XX:+TraceClassLoading 、-XX:+TraceClassUnLoading 查看类加载和卸载信息。

 

在大量使用反射、动态代理、CGLib 等 ByteCode 框架、动态生成 JSP 以及 OSGi 这类频繁自定义 ClassLoader 的场景都需要虚拟机具备类卸载的功能，以保证永久代不会溢出。

 

 

来源： JavaKeeper内容投诉

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