【JVM】堆、方法区存的分别是什么？

JVM的三大组件是类加载、垃圾回收、运行时数据区。其中运行时数据区主要是如下：

运行时数据区
├── 线程共享区域
│   ├── 堆（Heap）              ← 存放对象实例
│   └── 方法区（Method Area）   ← 存放类信息、常量、静态变量等
│
└── 线程私有区域（每个线程独立一份）
    ├── 程序计数器（PC Register）← 当前执行指令地址
    ├── Java虚拟机栈（JVM Stack）← 方法调用的栈帧
    └── 本地方法栈（Native Method Stack）

一、堆

堆是 JVM 管理的内存中最大的一块，也是垃圾回收器（GC）管理的主要区域。

1. 存储内容

堆的核心职责极其纯粹：几乎所有的对象实例和数组都在这里分配内存。

• new 出来的对象。
• 数组（即使是基本数据类型的数组，如 int[]，也是对象，存于堆中）。
• 字符串常量池

2. 内存结构（分代模型）

为了优化垃圾回收效率，现代垃圾收集器通常基于分代收集理论将堆划分为不同的区域：

堆内存结构
├── 年轻代 (Young Generation, 约占1/3)
│   ├── Eden区（伊甸园区，80%）：新对象的出生地
│   ├── Survivor0区（幸存者区，10%）
│   └── Survivor1区（幸存者区，10%）
└── 老年代 (Old Generation, 约占2/3)：长期存活对象的归宿

---

二、方法区

1. 存储内容

方法区主要存储：

• 类信息：类的版本、字段、方法、接口、父类引用等。
• 运行时常量池：代码中直接写的字面量
  • 数值：100、3.14等
  • 字符串引用：指向堆中字符串对象的引用
• 静态变量：存储的是：类级别的变量
  • 基本类型：直接存储值的副本（static int count = 100; → 存储数值100）
  • 引用类型：存储指向堆中对象的引用（static String name = "Tom"; → 存储引用）
  • 特殊优化：static final编译时常量
    • 可能不在静态变量区实际存储
    • 使用时直接从常量池取值
• JIT 编译后的代码：即时编译器优化后的机器码。
• 方法字节码
• 符号引用
• 运行时常量池
• 常量池缓存

3. 方法区如何调用方法

1. 加载与查找：JVM 根据方法引用，在方法区中找到该类的元数据（Method Info）。
2. 栈帧创建：在Java 虚拟机栈中为当前线程创建一个新的栈帧（Stack Frame）。
3. 数据装载：将方法的局部变量、参数信息等压入栈帧的局部变量表中。
4. 执行指令：根据方法区中的字节码指令，CPU 执行具体逻辑（操作数栈进行计算）。
5. 返回与清理：方法执行完毕，返回结果，当前栈帧出栈并被销毁。