JVM元数据区

之前我们已经讲述过Java栈和堆，今天我们看一下JVM另一块重要的内存区域，那就是元数据区。读者如果对JVM的其他文章感兴趣的话可以通过上方专辑进入查看JVM系列文章

元数据区

元数据区的概念出现在Java8以后，在Java8以前成为方法区，元数据区也是一块线程共享的内存区域，主要用来保存被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量以及即时编译器编译后的代码等数据。

由于元数据存储的信息不容易变动，因此它被安置在一块堆外内存，大小由-XX:MaxMetaspaceSize指定。

public class MetaSpaceTest {

    public static void main(String[] args) {
        int i = 0;
        try {
            for (i = 0; i < 100000; i++) {
                new CglibBean(new HashMap<>());
            }
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(e.getMessage());
        } finally {
            System.out.println("total create count:" + i);
        }
    }

    public static class CglibBean {

        public CglibBean(Object object) {
            Enhancer enhancer = new Enhancer();
            enhancer.setUseCache(false);
            enhancer.setCallback((MethodInterceptor) (obj, method, args, proxy) -> obj);
            enhancer.setSuperclass(object.getClass());
            enhancer.create();
        }
    }
}

上述代码通过Cglib生成大量的HashMap代理，下面我们在运行这段代码的时候指定下列参数

-XX:MaxMetaspaceSize=100M -XX:+PrintGCDetails

当我们程序循环至3660次，也就是说我们大约在生成了约3660个代理类以后元数据区发生了内存溢出，下面将MaxMetaspaceSize改为50M执行，

从上图可以看出当我们生成了1710个代理类以后元数据区发生了内存溢出，可见一个元数据区的大小决定了Java虚拟机可以装载的类的多少。

运行时常量池

在元数据区中还有一块区域称为运行时常量池，此区域用来程序运行期间产生的常量，以及编译期生成的各种字面量和符号引用经类加载后的内容。

在Java中大概存储三种常量池概念，下面我们来讲一下Java中其他两种常量池，帮助读者了解他们中的区别。

首先大家在理解常量池的时候不要简单的理解为被final修饰的变量，常量在这里的含义是一切不变的东西，包括final修饰的变量、字面量、类和接口全限定名、字段、方法名称以及修饰符等永恒不变的东西。

类文件常量池

类文件常量池是指.class文件中的Constant_Pool项，如下图，类文件常量池存放的都是一些字面量和符号引用。

并不是所有的字面量都会存储在类文件常量池中，比如对于方法内（注意是方法）整数字面量，如果值在-32768～32767之间则会被直接嵌入JVM指令中去，不会保存在常量池中。所以读者不会在常量池中知道CONSTANT_Integer_info为1的符号引用。

类文件常量池产生于编译时期，当JVM加载类文件时会将类文件常量池中的符合引用替换直接引用，加载之后的类文件信息将会被存放在运行时常量池。

字符串池

字符串池存在JDK1.6以前是存放在永久区中，但是在JDK1.7以后就被转移到堆上。

public static void intern() {
    String s1 = new String("he") + new String("llo");
    String s2 = s1.intern();
    System.out.println(s1 == s2);
}

上述代码在JDK1.6的时候将会创建6个对象，首先new String("he")会在堆上创一个对象，并且"he"字面量会在永久区的字符串池上创建一个对象，new String("llo")同理创建了两个对象，最后的+又创建了一个对象，当调用intern()方法时，首先会去查找字符串池查找是否有hello内容的对象，发现没有则会在永久区中再创建一个对象，因此总共有6个对象，由于s1是堆中的对象，s2是永久区字符串池中的对象，因此s1==s2结果为false，详情如下图

但是在JDK1.6以后效果不再如此，原因就是由于字符串常量池被移到了堆中，intern方法也做了优化，在JDK1.6以后上述代码将会创建5个对象，首先new String("he")会在堆上创一个对象，并且"he"字面量也会在堆上创建一个对象, new String("llo")同理创建了两个对象，最后的+又创建了一个对象。当intern调用时，首先会在字符串池中查找是否有hello内容的对象，发现没有，此时不会主动创建而是先去查找堆中是否有hello内容的对象，如果有则直接将指针指向堆中的示例，因此这里一共会创建5个对象，由于s1和s2指向的是同一个对象实例，因此s1==s2为true，详情如下图

问题

为了帮助各位读者真正理解字符串常量池，下面有两段代码，请在脑海中给出结果，然后再进行Coding验证

public static void intern() {
    String s1 = new String("he") + new String("llo");
    String s2 = s1.intern();
    String s3 = "hello";
    System.out.println(s1 == s3);
    System.out.println(s1 == s2);
}

public static void intern() {
    String s3 = "hello";
    String s1 = new String("he") + new String("llo");
    String s2 = s1.intern();
    System.out.println(s1 == s3);
    System.out.println(s1 == s2);
}