JVM 運行時數(shù)據(jù)區(qū)域

C語言的陰影

還記得剛進大學的時候，以為這個世界上最難學的不過C語言了。盡管后來陸續(xù)學了很多的更難的課程，盡管慢慢掌握了計算機的很多原理之后，回頭來看C語言，似乎沒那么難理解，可當年初學C語言時的“陰影”，這么多年來，一直沒有散去。

我經(jīng)常還能想到幾年前，懶散的趴在逸夫教學樓F1教室最后一排的座位上，聽蘭書敏老師講著“戲院”（C語言）的場景。蘭老師問到：“你們怎么都不吭聲？到底是哪里聽不懂？”老師，學生當時真是哪哪兒都沒聽懂啊。

 

身在Java，心在C（Java大神勿噴，C對我來說，真是一種情懷）

沒想到，工作一年多的時間里，用的最多的語言不是對我影響最大的C，而是大學畢業(yè)之后現(xiàn)學現(xiàn)賣的Java。所以我對C和Java都算有一點了解。

 

一條有意思的Java面試題

前幾天在搜索一個問題的解決方案時，偶然看到一個Java面試題，覺得網(wǎng)上絕大多數(shù)解釋，有些浮于表面。而真神們又不屑于解釋這些無聊的問題，所以覺得有必要站在一個“雙修（殘廢）”者的角度，談談這個問題。

 

Java內存分配

在解釋這個問題之前，我想簡單的記錄一下Java虛擬機對內存的分配管理。

網(wǎng)上有很多關于Java內存管理的講解，但不知道為什么，大多數(shù)作者并沒有系統(tǒng)的講解，有些過于散碎。

我們先來看看這張圖（我不會畫圖，畫的太丑，各位受累受累了）。簡單的說，Java運行時內存區(qū)域，就由上面幾部分構成。青綠色標記的，是每個線程私有的內存區(qū)域，其他的為線程共享的內存區(qū)域。我們先簡單的依次說明每個部分是用來存什么的，最后再用一個簡單的例子，將各個部分結合起來簡單介紹其內存分配的基本過程。

首先，程序計數(shù)器（pc）。這個東西對于很多開發(fā)者來說，再熟悉不過了，盡管不同領域的pc，具體用法上存在一些小小的差異，但總的來說，pc是用來記錄程序運行到哪里了，下一步又該執(zhí)行哪一步操作。pc占據(jù)的內存是線程級的，即隨線程的創(chuàng)建而產生，隨線程的銷毀而銷毀（被回收）。

其次JVM棧和本地方法棧。這兩個棧在存儲結構上，基本相同，以至于很多的JVM產商，將二者合而為一。JVM棧，顧名思義，是用來存儲Java方法運行過程中使用的棧數(shù)據(jù)，本地方法棧就是用來存儲本地方法執(zhí)行過程中的棧數(shù)據(jù)。棧中存儲的數(shù)據(jù)，是一種被稱為“棧幀”的東西。棧幀主要包括：局部變量表和操作數(shù)棧。棧幀的入棧和出棧，分別意味著一個方法的執(zhí)行與結束。

接著，我們來看看方法區(qū)。方法區(qū)主要是用來存類型數(shù)據(jù)的，與類型相關的東西，比如常量，靜態(tài)變量，編譯后的代碼等，基本都存儲在這一區(qū)域。而因為“無用類”的判斷條件非常苛刻（有三點，第一，該類無可達對象，第二，該類的ClassLoader已被回收，第三，該類的Class對象無引用），這個區(qū)域存儲的內容很難會被回收，所以你可能會在很多地方看到“永久代”一詞，其實說的主要也就是這個方法區(qū)。方法區(qū)中，有個特殊的區(qū)域，被劃分（邏輯劃分，不一定為物理劃分）出來，即“運行時常量池”。運行時常量池，保存著字面量，符號引用等。方法區(qū)是線程共享的，隨JVM啟動而創(chuàng)建，JVM退出而銷毀。

最后，是這個堆。堆，在很多領域也有用到。在Java中，堆，是用來存儲對象的相關內容，包括對象的對象頭和實例數(shù)據(jù)（數(shù)組對象還有一個數(shù)組的長度）。不同的JVM實現(xiàn)，對象可能還包括類型指針（指向對象所屬的類型信