Java中的静态变量是在“堆“还是“方法区“?

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问题背景

答案其实不是固定的

[JDK 8之前的情况](#JDK 8之前的情况)

[JDK 8之后的变化](#JDK 8之后的变化)

为什么会有这个变化?

实际验证

不同存储区域的内容

面试时怎么回答?

总结

问题背景

最近在复习Java基础时,遇到了一个很常见的问题:静态变量到底存储在哪里?网上的答案各不相同,有的说在方法区,有的说在堆内存。今天就来整理一下这个问题。

答案其实不是固定的

JDK 8之前的情况

在JDK 8之前,静态变量确实是存储在方法区的。那时候方法区的具体实现叫做永久代(PermGen)。

java

复制代码

public class Example {

private static int count = 0; // 存储在永久代

private static String name = "test"; // 存储在永久代

private int age = 18; // 实例变量,存储在堆

}

这个时候说"静态变量在方法区"是正确的。

JDK 8之后的变化

从JDK 8开始,Oracle对JVM做了一个重要改动:

移除了永久代

引入了元空间(Metaspace),使用本地内存

静态变量被移到了堆内存中

所以在JDK 8及以后的版本中,静态变量实际上是存储在堆内存里的。

java

复制代码

public class ModernExample {

// 在JDK 8+中,这些静态变量都在堆内存中

private static List list = new ArrayList<>();

private static final int MAX_SIZE = 100;

public static void main(String[] args) {

// 这些操作的数据都在堆内存中

list.add("hello");

System.out.println(MAX_SIZE);

}

}

为什么会有这个变化?

主要是因为永久代有一些问题:

大小固定:永久代大小在启动时就确定了,容易出现OutOfMemoryError

调优困难:需要合理设置永久代大小,但很难准确估算

GC效率低:永久代的垃圾回收效率不高

元空间使用本地内存,可以动态扩展,解决了这些问题。

实际验证

我们可以通过一个简单的程序来观察:

java

复制代码

public class MemoryTest {

private static byte[] staticArray = new byte[1024 * 1024]; // 1MB

public static void main(String[] args) {

// 使用 -XX:+PrintGCDetails 可以观察内存分配情况

System.out.println("Static array created");

// 创建一些对象触发GC

for (int i = 0; i < 100; i++) {

byte[] temp = new byte[1024 * 1024]; // 1MB

}

}

}

运行时加上参数:-XX:+PrintGCDetails -Xmx100m

在JDK 8+中,你会发现静态数组占用的是堆内存空间。

从实际的GC日志可以看到:

复制代码

[0.088s][info][gc,heap] GC(0) Eden regions: 3->0(15)

[0.088s][info][gc,heap] GC(0) Survivor regions: 0->1(3)

[0.088s][info][gc,heap] GC(0) Old regions: 0->0

[0.088s][info][gc,heap] GC(0) Humongous regions: 44->2

关键信息分析:

Humongous regions: 44->2 : 这里的44个大对象区域就包含了我们的静态数组

堆内存总使用情况 :46M->2M(100M) 表示GC前后堆内存的变化

元空间单独统计 : Metaspace: 501K(704K)->501K(704K) 元空间的使用情况单独记录

证明静态变量在堆的证据:

静态数组(1MB)被分配在Humongous regions中,这是G1垃圾收集器堆内存的一部分

如果静态变量在元空间,那么元空间的使用量应该会显著增加,但实际上元空间只有几百KB

GC日志中堆内存的变化包含了静态变量的内存占用

不同存储区域的内容

现在的JDK 8+版本中:

堆内存中存储:

对象实例

实例变量

静态变量

元空间中存储:

类的元数据信息

方法信息

常量池中的符号引用

程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈:

方法执行时的局部变量

方法调用信息

面试时怎么回答?

如果面试官问这个问题,比较好的回答方式是:

这个问题需要区分JDK版本。在JDK 8之前,静态变量存储在方法区的永久代中。从JDK 8开始,移除了永久代,引入了元空间,同时将静态变量移到了堆内存中。所以在现在常用的JDK 8及以后版本中,静态变量是存储在堆内存里的。

总结

JDK 8之前:静态变量在方法区(永久代)

JDK 8及之后:静态变量在堆内存