《深入理解 Java 虚拟机》把这个知识点讲错了？

Posted 2022-01-05 Hollis Chuang

△Hollis, 一个对Coding有着独特追求的人△

这是Hollis的第 380 篇原创分享

作者 l Hollis

来源 l Hollis（ID：hollischuang）

在之前的一篇文章中，介绍过Java中的Class常量池，在Java体系中，提到常量池，除了 Class常量池，还有运行时常量池和字符串常量池等概念。

很多人搞不清楚他们的区别与联系，甚至还有人曾经有人对周志明老师的《深入理解 Java虚拟机》中关于这他们之间的关系的表述产生过质疑，详见后文。

那么，到底什么是运行时常量池。他和字符串池之间的关系和区别又是什么呢？

Java虚拟机为每一个类型都维护了一个常量池，是 Java 虚拟机中的运行时数据结构，这里面主要存放的是编译期生成的各种字面量和符号引用，这就是运行时常量池。

根据Java虚拟机规范约定：每一个运行时常量池都在Java虚拟机的方法区中分配，在加载类和接口到虚拟机后，就创建对应的运行时常量池。

规范中规定了运行时常量池属于方法区，但是没规定方法区属于哪。于是虚拟机在各自实现的时候就各显神通了。

JDK各个版本中的实现

在不同版本的JDK中，运行时常量池所处的位置也不一样。以HotSpot虚拟机为例：

在JDK 1.7之前，方法区位于永久代，运行时常量池作为方法区的一部分，也处于永久代中。

因为使用永久代实现方法区可能导致内存泄露问题，所以，从JDK1.7开始，JVM尝试解决这一问题。

在JDK 1.7中，静态变量和运行时常量池中的字符串常量池转移到了堆内存中，其他类型的变量还保留在方法区中。

在JDK 1.8中，彻底移除了永久代，方法区通过元空间的方式实现。随之，运行时常量池也在元空间中实现。

池中常量的来源

运行时常量池中包含了若干种不同的常量，他的来源主要有两种：

编译期可知的字面量和符号引用（来自Class常量池）

运行期解析后可获得的常量（如String的intern方法）

三种池之间的关系

虚拟机启动过程中，会将各个Class文件中的常量池载入到运行时常量池中。

所以， Class常量池只是一个媒介场所。在JVM真的运行时，需要把常量池中的常量加载到内存中，进入到运行时常量池。这就是Class 常量池和运行时常量池之间的关系。

那么，字符串池（string literal pool）和运行时常量池（runtime constant pool）之间的关系和区别是什么呢？

关于这个问题，很多人都有疑问。很少有人能说清楚到底这两者之间有啥具体的区别和联系。

之前，就有人对周志明老师的《深入理解 Java虚拟机》中关于这二者之间的关系的表述产生过质疑，于是两个人各自举证，唇枪舌战的辩论了很久（围观地址：https://github.com/fenixsoft/jvm_book/issues/112 ）。

其实，这个事儿说来也简单，主要是要区分「Java虚拟机规范」和「Java虚拟机实现」

首先，在官方的「Java虚拟机规范」中，明确的表示过，字符串字面量以及 intern 过的字符串内容，都是要进到运行时常量池的。

规范是这么说的，所以，不管咋说，字符串常量就是要存储在运行时常量池的。

但是，具体的虚拟机实现的时候，可能有些自己的想法，如 HotSpot就给字符串常量池专门搞了个池用来存储字符串常量。

而有人认为这两个不是一回事的主要原因，其实，"罪魁祸首"也是HotSpot。

「Java虚拟机规范」规定运行时常量池要放到方法区，但是没规定方法区要具体在哪实现。

如前文说过，JDK 1.8中，彻底移除了永久代，方法区通过元空间的方式实现。运行时常量池随着去到了元空间中。

但是！字符串池还保留在堆内存中。

这就使得很多人认为，运行时常量池和字符串常量池好像没啥关系，所在的位置都不一样。

但是其实，不管 HotSpot 具体如何实现的，其实还是遵守「Java虚拟机规范」的，虽然在 JDK 1.8中，运行时常量池和字符串池不在同一个物理区域，但是这也不能说明字符串池不属于运行时常量池。

或者说，字符串池就是运行时常量池的一个逻辑子区域。及字符串池是运行时常量池的分池！

所以，总结一下，Class 常量池的内容，会在编译过后在运行期进入到运行时常量池，其中字符串的部分直接进到字符串池，其他常量进入到运行时常量池。至于在运行期，如果有对字符串进行过 intern 操作，那么也可能会在运行时动态向字符串池中添加新的字符串常量！

PS：本文节选自我已经写完但是还未出版的新书，敬请期待。

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