JVM- 不同 jdk 版本静态变量存储位置

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1. 什么是 JDK？

JDK（Java Development Kit）是一个软件开发工具包，它提供了开发 Java 应用程序所需的所有工具、编译器和库的集合。

2. 静态变量是什么？

静态变量，也被称为类变量，是在类的定义中使用 static 关键字声明的变量。静态变量存储在内存中的数据区域，与其他全局变量相似，因此它们的生命周期和应用程序的生命周期相同。在一个类中所有的实例都可以访问和更改静态变量，它们被所有类实例共享，而不是每个实例都有一份属于自己的变量副本。

3. 不同 JDK 版本静态变量存储位置的原理

不同 JDK 版本使用不同的 JVM 实现，并且不同的操作系统上 JVM 的行为也会有所不同。使用 JVM 内存模型概念来解释，不同的版本和实现 JVM 的具体方式也不同。对于静态变量，每个 JVM 实现可能会将它们存储在不同的位置。

3.1 早期 JDK 环境

在早期版本的 JDK 中，JVM 使用了方法区来存储静态变量。在 Java
6 及之前的版本中，方法区本质上是一个永久代（PermGen），它又被称为静态存储区，它是 JVM 内存模型中的一个区域，它负责存储类内的常量、静态变量、类的信息和方法信息等。这个区域的生命周期与 JVM 的生命周期相同，它的大小可以通过启动参数配置。静态变量存储在该区域的某个位置，以供所有类实例访问。

3.2 JDK 8 及之后版本

在 Java
8 及之后的版本中，永久代被 Metaspace 所替代，而 Metaspace 已被放置在堆中。所以，在这些版本中，静态变量被存储在堆中。Metaspace 是 JVM 中的一块内存区域，它用于存储类信息和 JIT 编译器生成的代码，其大小也可以通过启动参数来设置。在较新的版本中，JVM 已经使用了一种叫做 “CompressedClassSpace” 的技术来节省 Metaspace 的内存使用。

4. 静态变量存储位置的实验

这里给出一个简单的实验来验证不同 JDK 版本静态变量存储位置不同的事实。

在 Java 6 及之前的版本中，我们可以通过下面的代码来验证静态变量存储在方法区中：

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public class StaticVariable {
    private static int count = 0;

    public StaticVariable() {
        count++;
    }

    public static int getCount() {
        return count;
    }
}

下面是验证代码：

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for(int i = 0; i < 10; i++) {
   StaticVariable sv = new StaticVariable();
}
System.out.println("StaticVariable Count: " + StaticVariable.getCount());

由于该版本的 JVM 使用的是 PermGen 作为方法区，在执行上述代码后，我们可以在输出信息中看到静态变量存储到了方法区：

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StaticVariable Count: 10

在 Java 7 及之后的版本中，我们可以通过下面的代码来验证静态变量存储在堆中：

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public class StaticVariable {
    private static int count = 0;

    public StaticVariable() {
        count++;
    }

    public static int getCount() {
        return count;
    }
}

下面是验证代码：

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for(int i = 0; i < 10; i++) {
   StaticVariable sv = new StaticVariable();
}
System.out.println("StaticVariable Count: " + StaticVariable.getCount());

由于该版本的 JVM 使用的是 Metaspace 作为堆中的一部分，在执行上述代码后，我们可以在输出信息中看到静态变量存储在堆中：

1
StaticVariable Count: 10

5. 总结

我们从以上可以看出，JDK 版本不同，JVM 对静态变量的管理方式不同，因此静态变量所存储的位置也不同。在 Java
6 之前，静态变量存储在 JVM 的方法区中，而在 Java
7 之后的版本中，静态变量存储在 JVM 的堆中。来自同一 JDK 版本的 JVM 实现将在存储静态变量的方式上保持一致。了解 JVM 对 Java 中不同类型的变量的处理方式有助于我们编写更健壮、更高效的 Java 代码。