内存中的栈(stack)、堆(heap)和方法区(method area)的用法

前言

通常我们定义一个基本数据类型的变量，一个对象的引用，还有就是函数调用的现场保存都使用 JVM 中的栈空间；而通过 new 关键字和构造器创建的对象则放在堆空间，堆是垃圾收集器管理的主要区域，由于现在的垃圾收集器都采用分代收集算法，所以堆空间还可以细分为新生代和老生代，再具体一点可以分为 Eden、Survivor（又可分为 From Survivor 和 To Survivor）、Tenured；

栈（Stack）

栈是一种后进先出（LIFO，Last In First Out）的内存区域，主要用于存储局部变量、函数调用的返回地址以及临时数据等。当程序调用一个函数时，栈会为该函数分配一个栈帧（stack frame），用于存储函数的局部变量和其他相关信息。当函数执行完毕并返回时，其对应的栈帧将从栈中弹出。

栈的主要优点是访问速度快，因为它遵循固定的内存布局。然而，它的缺点是空间受限，无法动态扩展。

栈空间操作起来最快但是栈很小，通常大量的对象都是放在堆空间，栈和堆的大小都可以通过 JVM的启动参数来进行调整，

栈空间用光了会引发 StackOverflowError，而堆和常量池空间不足则会引发 OutOfMemoryError

eg:

String str = new String("hello");

上面的语句中变量 str 放在栈上，用 new 创建出来的字符串对象放在堆上，而"hello”这个字面量是放在方法区的。

堆（Heap）

堆是一种用于存储动态分配的内存数据的区域。在编程中，通过使用内存分配函数（如 C 语言中的 malloc() 或 Java 中的 new），可以在堆中动态地分配内存。堆的主要优点是可以根据需要动态扩展内存，但它的缺点是访问速度相对较慢，因为它需要进行内存管理和查找。

堆还包括一种称为“自由存储区”或“空闲存储区”的内存区域，用于存储未使用的内存块。这些内存块可以在需要时被重新分配。

方法区（Method Area）

方法区（Method Area）是 Java 虚拟机（JVM）中的一个内存区域，用于存储已加载类的元数据、静态变量、常量池和编译后的代码等。方法区是 JVM 的一个关键组成部分，它为 JVM 提供了关于已加载类的结构信息、类变量和方法代码等。

方法区的主要功能包括：

• 存储已加载类的元数据（例如类名、访问修饰符、父类等）。
• 存储已加载类的静态变量。
• 存储已加载类的常量池。
• 存储已加载类的编译后的字节码。

请注意，方法区在 Java 虚拟机规范中也被称为“永久代（PermGen）”。在 Java 8 之后，由于引入了元空间（Metaspace），永久代被弃用，元空间取而代之。

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