虚拟机常量池是类文件里的静态描述，运行时常量池是它被JVM加载到方法区后的动态版本，二者的本质区别在于“静态”和“动态”。 虚拟机常量池负责保存编译期生成的符号引用和字面量，而运行时常量池在类加载过程中被创建，不仅能容纳前者拷贝过来的内容,还会在运行时动态添加和解析新常量。
虚拟机常量池和运行时常量池的区别，最直观的差异在哪？
存储位置和生命周期完全不一样
- 虚拟机常量池存在于
.class文件中，属于字节码文件结构的一部分，即使JVM不运行,它依然安静地躺在磁盘上。 - 运行时常量池则存放在JVM的方法区中，HotSpot虚拟机从JDK 8开始,方法区的实现变成了元空间。
- 前者的生命周期跟随类文件，只要文件不删，它就一直在；后者的生命周期跟随类加载器，当类被卸载时,运行时常量池才会被回收。
许多人把这两个概念混在一起，是因为字节码文件里的“常量池”字段名就叫 Constant Pool，但你需要记住：一个是在文件里，一个是在内存里。
变化：从符号引用到直接引用
虚拟机常量池里保存的是字面量和符号引用，比如一个方法 hello() 的调用，在编译后只是记录一个符号引用，类似“调用哪个类的哪个方法”,但没有具体的内存地址。
运行时常量池则会在类加载的解析阶段，把部分符号引用替换成真正的直接引用，也就是说，你的代码运行时访问的不再是“名字”,而是具体的JVM内存地址。
行业共识认为，运行时常量池就是虚拟机常量池的“运行时视图”，但这也不是简单的复制,因为它还支持动态添加内容。
从字节码到内存：类加载过程中常量池发生了什么？
加载阶段：只搬运数据，不解析
当JVM遇到一个类时，会通过类加载器读取 .class 文件，常量池里的信息会被完整搬运到运行时常量池中，此时所有引用仍然保持符号形式,并没有被替换成地址。
你可以用 javap -v 命令查看类文件常量池：
javap -v Target.class
命令输出里会看到 #1 = Methodref、#2 = String 这样的条目,这就是虚拟机常量池的原始样貌。
解析阶段：按需把名字变成地址
类加载的链接过程包含验证、准备和解析，解析阶段发生的时机并不完全固定，HotSpot虚拟机允许延迟解析也就是说，只有当某一符号引用被第一次主动使用时,才发生替换。
举个例子：
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("hello");
}
}
System.out 最初在常量池里只是一个字段符号引用，程序运行时，JVM会精确地找到 System 类的 out 字段的内存位置，并替换掉原来的符号引用，这一步,就发生在运行时常量池中。
动态性：运行时常量池能“做加法”
和存储在文件里的静态常量池不同，运行时常量池允许代码在运行期间放入新的常量，最典型的操作是调用 String.intern()：
String s = new String("a") + new String("b");
s.intern();
intern() 会去运行时常量池中查找是否有相同内容的字符串，如果没有，就把当前字符串存入，这个动作是在程序运行期完成的，虚拟机常量池根本参与不了，正是这种动态特性，让Java可以支持基于 invokedynamic 的灵活语法,比如Lambda表达式的实现。
常量池在JVM哪个区？怎么用命令实际验证？
如果你问一个面试官“虚拟机常量池和运行时常量池有什么区别？”，对方大概率会追问一句：它们在JVM哪个区？
- 虚拟机常量池：不在JVM内存分区里，它在磁盘的
.class文件中。 - 运行时常量池：在方法区，直接JDK 8后的HotSpot来说，就是元空间（Metaspace）。
- 字符串常量池：这是一个容易混淆的概念，它并不是独立的区，而是运行时常量池的“租客”，不过从JDK 7开始,HotSpot把字符串常量池移到了堆中。
你可以通过调整元空间大小来间接观察运行时常量池的占用：
java -XX:MaxMetaspaceSize=64m -XX:MetaspaceSize=32m Demo
如果你写一个循环不断向运行时常量池添加字符串，会看到元空间内存增长，最终抛出 java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace。
JDK7前后运行时常量池位置变化，和永久代有什么关系？
在JDK 7及以前，HotSpot使用永久代来实现方法区，运行时常量池自然也在永久代中，JDK 8把永久代整个删除，方法区迁移到了元空间,两者最大的区别是：
- 永久代有固定上限，受
-XX:MaxPermSize控制。 - 元空间使用本地内存,默认情况下最大值仅受物理内存限制。
对于大量使用 String.intern() 或动态生成类的场景，这个变化非常直接影响，因为永久代一旦不足就容易抛出 OutOfMemoryError: PermGen space,而元空间会让你的本机内存先被耗尽。
面试常问：类常量池和运行时常量池谁先加载？有什么坑？
加载顺序的真相
注意，我这里用的是“类常量池”，也就是虚拟机常量池，两者之间不存在“谁先加载”的先后角逐,因为加载操作的主体是JVM。
准确流程是：
- 类加载器读取
.class文件。 - JVM在加载阶段就创建该类对应的运行时常量池。
- 把虚拟机常量池中的内容逐项拷贝进去。
- 解析阶段按需替换或补充。
所以不是“先加载类常量池，再加载运行时常量池”，而是“读取文件中的常量池内容，在内存中实例化为运行时常量池”。
常见误区：final变量一定在常量池里吗？
很多人以为所有被 final 修饰的变量都会进入常量池，其实不准确，编译期常量（基本类型和字符串字面量合成）会写入虚拟机常量池，但 new 出来的对象引用，即使赋给 final 引用变量，也不会出现在常量池中,只会在运行时涉及对象分配。
再提一个坑：不要在不同类加载器加载的类之间，用 比较来自运行时常量池的字符串，每个类加载器作用域下的运行时常量池是相互隔离的,同名字符串可能存储在不同位置。
运行时常量池和字符串常量池是一回事吗？如何区分？
这个疑问几乎人人都会撞上，简单说，它们有交集，但不是同一个东西。
- 运行时常量池包含类文件常量池的全部条目,还包含动态添加的常量。
- 字符串常量池专门存放字符串字面量和通过
intern()显式添加的字符串。 - 在HotSpot中，字符串常量池是运行时常量池的一部分，但从JDK 7开始,它被拆分到了堆区。
你可以把关系理解成一个“库房里的特殊货架”：库房是运行时常量池，但货架放到了另一个房间（堆），方法区里的运行时常量池仍然负责存储其他类型常量，比如数字、类引用、方法引用。
对照表：三类常量池的区别
| 维度 | 虚拟机常量池 | 运行时常量池 | 字符串常量池 |
|---|---|---|---|
| 存储位置 | .class 文件 |
方法区（元空间） | 堆 |
| 创建时机 | 编译期生成 | 类加载时创建 | 类加载和运行期均可 |
| 可修改性 | 不可修改 | 可动态添加和解析 | 可动态添加 |
| 内存归属 | 无 | JVM内存 | JVM内存 |
| 生命周期 | 随文件 | 随类卸载 | 随GC回收 |
Q&A：虚拟机常量池和运行时常量池有什么区别？现场答疑
问题1：运行时常量池是虚拟机常量池的简单拷贝吗？
不是，它拷贝了类文件常量池的原始条目，但之后会出现两个变化：符号引用被解析成直接引用，程序运行时还能往里添加新常量,所以运行时常量池的内容始终大于等于初始拷贝值。
问题2：每个类都有单独的运行时常量池吗？
是的，每个类或接口在加载成功后，都会在方法区中拥有一块属于自己的运行时常量池，互不干扰，这也解释了为什么不同类中同名的字符串常量,在物理存储上可能是两份。
问题3：运行时常量池溢出时会不会报OutOfMemoryError？
会，因为运行时常量池属于方法区，当动态添加的常量数量超过方法区可用空间时，JVM会抛出 java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace（JDK 8及以上版本），或 java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space（JDK 7及以前版本）。
首发原创文章，作者：王坚，如若转载，请注明出处：https://idctop.com/article/771984.html
