Method Area & Heap

Method area 通常用来存储 Class 相关的信息，如名称、构造器、方法等可以用 reflection API 看到的信息；Heap 通常用来存储各个instance 相关的信息，如各种 instance variables，因此通常 instance 的大小由 instance variables 的数量及类型相关。

创建 instance

SomeClass sc = new SomeClass();

当我们在程序中创建一个类的 instance 时，Method Area 和 Heap 的状态如下图所示：

如果此时 Heap 中不存在 SomeClass 的 Class object (java.lang.Class 的实例)，JVM 会在 Heap 中创建 SomeClass 的 Class object，同时在 Method Area 中存储 SomeClass 的元信息，注意这里 Class object 与 class data 之间都留有对方的联系方式。以上步骤完成后，JVM 才会在 Heap 中创建 SomeClass 的 Class instance (图中的 object)。

Method Area

接下来看一下 Method Area 中都包含着 Class 的哪些信息：

• 元信息 (Meta Info)
  • Names of type, superclass, super interfaces
  • Class or interface
  • Type modifiers: abstract, final public
• 对 Class object 的引用 (Reference to Class object)
• 字段信息 (Field Info)
  • Name & type
  • Modifiers: static, final, access modifiers, transient, volatile
  • 原始类型的静态变量 (primitive static variable) ，其它任何类型的变量都存储在 Heap 中。对于对象类型的变量，如果是static 的，则对变量对象的引用存储在 Method Area 中；如果是实例变量，则对变量对象的引用存储在 Heap 中。
• Runtime Constant Pool: literals & symbolic references
• 方法信息 (Method Info)
  • Name
  • Return Type
  • Number and type of parameters
  • Modifiers: static, final, access modifiers, abstract, synchronized, native
  • Method bytecode
• Method Table: maintains array of references to instance methods。被用于实例方法调用

从 Java 8 开始，Method Area 被移到 Native Heap 中，被称为 Metaspace，移到 Native Heap 后 Metaspace 的大小不再受到 Java Heap 的限制。

Class data 在哪些地方会被用到

• 调用实例方法
• 检查 Type Cast 的正确性

Superclass obj = new Subclass();
Subclass subObj = (Subclass) obj;

• instanceof 检查

subObj instanceof Subclass