Java内存区域——直接内存和运行时常量池

运行时常量池是属于方法区的一块，class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息以外，还有一项信息就是常量池，那么，这个常量池是干什么的呢？它就是用来存放编译期生成的各种字面量以及符号引用，这部分内容将在类加载后，进入方法区的运行时常量池中存放。举个例子

基本数据类型和抽象数据类型的引用会放到哪里呢？我们之前所讲的内存区域，随着这个方法的运行，会对每一个方法创建一个栈帧，栈帧里面有一个局部变量表，那么，我们所有的基本数据类型，包括抽象数据类型的引用，都会放到局部变量表中。String是一个抽象数据类型，那么s1就是存放的引用，s1和s2这两个引用分别存到一个局部变量表中，那么，“abc”到底放到哪里了呢？“abc”是一个对象，是一个引用类型，那么也就是说，“abc”应该按照我们的理解分配到Java堆中，如果是分配到Java堆中的话，其实我们说在创建对象实例的时候才会往堆中去分配空间，“abc”就是s1对象的实例，我们认为，如果说它每一次都创建了实例的话，每一次创建实例，每一次都会往堆中去新开辟一块空间来存放这个对象实例的数据

如果说，按照我们刚才说的，每一次创建一个实例，都需要在堆中开辟一块空间，那么，“==”比较的是地址，比如这是我们的堆内存

还有一块栈内存

栈内存里面有一块小区域叫局部变量表，局部变量表中有两个变量，一个是s1，一个是s2

s1和s2分别引用堆内存中的，我们说两个实例，每一次都会创建一个实例

那么，s1和s2是不相等的。Java中虽然没有指针，但是实际上它的引用也就相当于引用了一个地址，只是对于我们开发者来讲是隐式的。

这就验证了我们这里的说法是错误的

因为我们讲的是常量池，而这里说的却是堆的问题，所以，它肯定不是在堆中去创建，那怎么回事呢？这里就说到了常量池，任何一个字符串的创建，都会扔到常量池中，常量池是在方法区中的一块存储空间，比如这是我们的方法区

在方法区中有一块叫做运行时常量池

运行时常量池中其实维护了，比如说我们可以想象，它里面有一个StringTable，字符串表，那么，它的数据类型我们可以想象成是一个HashSet，有这么一个数据结构

来存放我们所实例化的字符串对象，来一个“abc”，往这个HashSet集合中扔一个，再来一个“abc”，再往这个HashSet集合中扔一个

那么，到这里大家就明白了，我们知道HashSet有一个特征，无序且不可重复，“abc”和“abc”显然是相等的，显然不会存在两个，只会有一个“abc”，也就是说，只会存进去“abc”这么一个实例，那么，既然是只创建了一个实例，那么，这一个实例的地址显然是相同的，所以，s1==s2。

我们看一下s3

我们又创建了一个实例，只不过这个创建的方式是由我们手动的new创建的，那这个时候，s1和s3会不会相等呢？我们刚才说，字符串都是扔到常量池中，都会扔到一个类似于HashSet这么一个数据结构中。字符串“abc”会在常量池中的HashSet中找，发现有“abc”了，就返回一个指针，让它指向这个“abc”就可以了。那么，也就是说s1和s3应该是相等的

为什么s1不等于s3呢？因为，我们通过new来创建对象的话，那么，它一定是在堆内存，它就不再去考虑常量池的问题了，就直接的在堆内存中开辟一块空间，直接把这块空间的地址赋值给s3，所以，new的“abc”在堆中，字符串对象“abc”在常量池中，显然不是同一块内存区域，那么，内存地址肯定是不相同的，所以，s1==s3打印的是false。

那么，这个intern又是一个什么东西呢？为什么加上它之后就变成了true？intern()这个方法，它会把堆中的这块区域

搬到方法区中的运行时常量池中，这里也就提到了运行时常量池。

其实我们发现，这些，就是相当于我们定义了一个字符串，其实就是定义了一个字符串的常量，它的值是不会改变的，那么，它就相当于已经进入到了常量池，既然是常量了，它值是不可改变的，不可改变，那么肯定是在我们代码中去声明的，去定义的，那么，运行时怎么还会产生常量呢？其实

这就是运行时所产生的常量，我们称

这种常量，我们可以称之为它叫字节码常量

这个我们就可以称之为运行时常量，其实运行时也是会产生常量的。当然了，不光使用intern()这种定义，做一个字符串的拼接，拼接后就产生一个字符串常量。可以认为intern()就是

把这个值拿出来，扔到

运行时常量池中，产生一个运行时常量，因为运行时常量池中已经存在“abc”了，那么在进行s1==s3.iintern()比较的时候，其实s3.intern()拿的就是运行时常量池的中“abc”，再和s1比较，显然就是相同的。那么，我们可以想象一下intern()方法是如何实现的，你用Java代码能不能实现呢？把

这块区域中的数据扔到

中。

其实，我们想象不到是怎么实现的，我们来看一下intern()方法的实现

发现，我们是看不了的，我们Java代码确实不容易实现，使用的是一个native方法，本地方法。

运行时常量池是方法区中的一部分，受到方法区内存的限制，如果常量池无法申请到内存时，同样会抛出OutOfMemoryError。

下面我们看直接内存。

直接内存并不是虚拟机运行时数据区的一部分，它也不是Java虚拟机规范中所定义的一块内存区域，但是，它却是确确实实存在的这么一块内存区域，也被我们频繁的使用。在JDK1.4的时候，新增了一个弥补IO性能的这么一个叫做NIO，引入了一种有缓冲区的IO方式，它可以使用native函数库直接分配堆外内存，然后通过一个存储在Java堆中的drectbytebuffer对象作为这块内存的引用，进行操作，也就是说它能够分配堆外内存，就不受制于Java虚拟机内存的制约，其实也是为了提高性能，它虽然不受Java虚拟机内存的制约，但是它会受到我们当前操作系统物理内存的制约，所以，当如果申请不下来内存，直接内存这一块区域也会抛出OutOfMemoryError，当出现这个异常的时候，我们要想到还有直接内存的存在，关于直接内存我们就说这么多，其实它非常简单，而且我们也不会太多的关注它，主要就是在我们像NIO中，直接分配堆外内存所使用的这么一块内存，就是所谓的直接内存。其他地方几乎是不用的。