概要

根據(jù) JVM 規(guī)范，JVM 內(nèi)存共分為虛擬機(jī)棧、堆、方法區(qū)、程序計(jì)數(shù)器、本地方法棧五個部分。

其中各個部分的概述如下:

名稱	特征	作用	配置參數(shù)	異常
程序計(jì)數(shù)器	線程私有，生命周期與線程相同	字節(jié)碼行號指示器	無	無
虛擬機(jī)棧	線程私有，生命周期與線程相同，使用連續(xù)的內(nèi)存空間	存儲信息如上圖	-Xss	StackOverflowError/ OutOfMemoryError
堆	線程共享，生命周期與虛擬機(jī)相同，可以不使用連續(xù)的內(nèi)存地址	保存對象實(shí)例，所有對象實(shí)例（包括數(shù)組）都要在堆上分配	-Xms -Xsx -Xmn	OutOfMemoryError
方法區(qū)	線程共享，生命周期與虛擬機(jī)相同， 可以不使用連續(xù)的內(nèi)存地址	存儲已被虛擬機(jī)加載的類信息、常量、靜態(tài)變量、即時編譯器編譯后的代碼等數(shù)據(jù)	-XX:PermSize:16M -XX:MaxPermSize64M -XX:MetaspaceSize=16M -XX:MaxMetaspaceSize=64M	OutOfMemoryError
本地方法棧	線程私有	為虛擬機(jī)使用到的Native 方法服務(wù)	無	StackOverflowError/ OutOfMemoryError

JVM分為五大模塊： 類裝載器子系統(tǒng) 、 運(yùn)行時數(shù)據(jù)區(qū) 、 執(zhí)行引擎 、 本地方法接口 和 垃圾收集模塊 。

一、jdk7與jdk8內(nèi)存結(jié)構(gòu)的差異

Java7和Java8內(nèi)存結(jié)構(gòu)的不同主要體現(xiàn)在方法區(qū)的實(shí)現(xiàn)。
方法區(qū)是java虛擬機(jī)規(guī)范中定義的一種概念上的區(qū)域，不同的廠商可以對虛擬機(jī)進(jìn)行不同的實(shí)現(xiàn)。
我們通常使用的Java SE都是由Sun JDK和OpenJDK所提供，這也是應(yīng)用最廣泛的版本。而該版本使用的VM就是HotSpot VM。通常情況下，我們所講的java虛擬機(jī)指的就是HotSpot的版本。

JDK7的內(nèi)存結(jié)構(gòu)

永久代是 hotspot 在1.7及之前才有的設(shè)計(jì)，1.8+，以及其他虛擬機(jī)并不存?？梢哉f，永久代是1.7的 hotspot 偷懶的結(jié)果，他在堆里劃分了一塊來實(shí)現(xiàn)方法區(qū)的功能，叫永久代。
因?yàn)檫@樣可以借助堆的垃圾回收來管理方法區(qū)的內(nèi)存，而不用單獨(dú)為方法區(qū)再去編寫內(nèi)存管理程序。
同時代的其他虛擬機(jī)，如 J9 ， Jrockit 等，沒有這個概念。后來 hotspot認(rèn)識到，永久代來做這件事不是一個好主意。1.7已經(jīng)從永久代拿走了一部分?jǐn)?shù)據(jù)（靜態(tài)變量和運(yùn)行時常量池轉(zhuǎn)移到了堆中)，直到1.8+徹底去掉了永久代，方法區(qū)大部分遷移到了 metaspace （注意不是全部，不是全部）

JDK8的內(nèi)存結(jié)構(gòu)

從jdk1.8開始已經(jīng)將方法區(qū)中實(shí)現(xiàn)的永久代去掉了，并用元空間（ class metadata space ）代替了之前的永久代，元空間的存儲位置是：本地內(nèi)存/直接內(nèi)存，并且將方法區(qū)大部分遷移到了元空間。

方法區(qū)Java8之后的變化小結(jié)：

• 移除了永久代（PermGen），替換為元空間（Metaspace）
• 永久代中的class metadata（類元信息）轉(zhuǎn)移到了native memory（本地內(nèi)存，而不是虛擬機(jī)）
• 永久代中的interned Strings（字符串常量池） 和 class static variables（類靜態(tài)變量）轉(zhuǎn)移到了Java heap
• 永久代參數(shù)（PermSize MaxPermSize）-> 元空間參數(shù)（MetaspaceSize MaxMetaspaceSize）

Java8 為什么使用元空間替代永久代，這樣做有什么好處呢？

官方給出的解釋是：

1. 移除永久代是為了融合 HotSpot JVM 與 JRockit VM 而做出的努力，因?yàn)?JRockit 沒有永久代，所以不需要配置永久代。
2. 永久代內(nèi)存經(jīng)常不夠用或發(fā)生內(nèi)存溢出，拋出異常java.lang.OutOfMemoryError: PermGen 。這是因?yàn)樵?JDK1.7 版本中，指定的 PermGen 區(qū)大小為8M，由于 PermGen 中類的元數(shù)據(jù)信息在每次 FullGC 的時候都可能被收集，但回收率都偏低，成績很難令人滿意；
3. 為 PermGen 分配多大的空間很難確定，PermSize 的大小依賴于很多因素，比如，JVM 加載的 class 總數(shù)、常量池的大小和方法的大小等，而jdk1.8以后的元空間大小就只受本機(jī)總內(nèi)存的限制（如果不設(shè)置參數(shù)的話），因?yàn)樗褂玫氖潜镜貎?nèi)存。

二、程序計(jì)數(shù)器

程序計(jì)數(shù)器（Program Counter Register）:也叫PC寄存器，是一塊較小的內(nèi)存空間，它可以看做是當(dāng)前線程所執(zhí)行的字節(jié)碼的行號指示器。在虛擬機(jī)的概念模型里，字節(jié)碼解釋器工作時就是通過改變這個計(jì)數(shù)器的值來選取下一條需要執(zhí)行的字節(jié)碼指令、分支、循環(huán)、跳轉(zhuǎn)、異常處理、線程恢復(fù)等基礎(chǔ)功能都需要依賴這個計(jì)數(shù)器來完成。

PC寄存器的特點(diǎn)

（1）區(qū)別于計(jì)算機(jī)硬件的pc寄存器，兩者不略有不同。計(jì)算機(jī)用pc寄存器來存放“偽指令”或地址，而相對于虛擬機(jī)，pc寄存器它表現(xiàn)為一塊內(nèi)存，虛擬機(jī)的pc寄存器的功能也是存放偽指令，更確切的說存放的是將要執(zhí)行指令的地址。
（2）當(dāng)虛擬機(jī)正在執(zhí)行的方法是一個本地（native）方法的時候，jvm的pc寄存器存儲的值是undefined。
（3）程序計(jì)數(shù)器是線程私有的，它的生命周期與線程相同，每個線程都有一個。
（4）此內(nèi)存區(qū)域是唯一一個在Java虛擬機(jī)規(guī)范中沒有規(guī)定任何OutOfMemoryError情況的區(qū)域。

Java虛擬機(jī)的多線程是通過線程輪流切換并分配處理器執(zhí)行時間的方式來實(shí)現(xiàn)的，在任何一個確定的時刻，一個處
理器只會執(zhí)行一條線程中的指令。
因此，為了線程切換后能恢復(fù)到正確的執(zhí)行位置，每條線程都需要有一個獨(dú)立的程序計(jì)數(shù)器，各條線程之間的計(jì)數(shù)
器互不影響，獨(dú)立存儲，我們稱這類內(nèi)存區(qū)域?yàn)椤熬€程私有”的內(nèi)存。

三、虛擬機(jī)棧

3.1 什么是虛擬機(jī)棧

Java虛擬機(jī)棧(Java Virtual Machine Stacks)也是線程私有的，即生命周期和線程相同。Java虛擬機(jī)棧和線程同時創(chuàng)建，用于存儲棧幀。每個方法在執(zhí)行時都會創(chuàng)建一個棧幀(Stack Frame)，用于存儲局部變量表、操作數(shù)棧、動態(tài)鏈接、方法出口等信息。每一個方法從調(diào)用直到執(zhí)行完成的過程就對應(yīng)著一個棧幀在虛擬機(jī)棧中從入棧到出棧的過程。

public class StackDemo {public static void main(String[] args) {StackDemo sd = new StackDemo();sd.A();}public void A() {int a = 10;System.out.println(" method A start");System.out.println(a);B();System.out.println("method A end");}public void B() {int b = 20;System.out.println(" method B start");C();System.out.println("method B end");}private void C() {int c = 30;System.out.println(" method C start");System.out.println("method C end");}
}

3.2 什么是棧幀

棧幀(Stack Frame)是用于支持虛擬機(jī)進(jìn)行方法調(diào)用和方法執(zhí)行的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。棧幀存儲了方法的局部變量表、操作數(shù)棧、動態(tài)連接和方法返回地址等信息。每一個方法從調(diào)用至執(zhí)行完成的過程，都對應(yīng)著一個棧幀在虛擬機(jī)棧里從入棧到出棧的過程。

3.3 棧幀的組成

棧幀大體都包含四個區(qū)域：局部變量表、操作數(shù)棧、動態(tài)連接、 返回地址

局部變量表
部變量表(Local Variable Table)是一組變量值存儲空間，用于存放方法參數(shù)和方法內(nèi)定義的局部變量。
包括8種基本數(shù)據(jù)類型、對象引用（reference類型）和returnAddress類型（指向一條字節(jié)碼指令的地址）。其中64位長度的long和double類型的數(shù)據(jù)會占用2個局部變量空間（Slot），其余的數(shù)據(jù)類型只占用1個。

操作數(shù)棧

操作數(shù)棧(Operand Stack)也稱作操作棧，是一個后入先出棧(LIFO)。隨著方法執(zhí)行和字節(jié)碼指令的執(zhí)行，會從局部變量表或?qū)ο髮?shí)例的字段中復(fù)制常量或變量寫入到操作數(shù)棧，再隨著計(jì)算的進(jìn)行將棧中元素出棧到局部變量表或者返回給方法調(diào)用者，也就是出棧/入棧操作。

操作數(shù)棧作用小結(jié)：

1. 主要用于保存計(jì)算過程的中間結(jié)果，同時作為計(jì)算過程中變量臨時的存儲空間
2. 操作數(shù)棧就是JVM執(zhí)行引擎的一個工作區(qū)， Java虛擬機(jī)的解釋執(zhí)行引擎被稱為"基于棧的執(zhí)行引擎"，其中所指的棧就是指－操作數(shù)棧
3. 為了實(shí)現(xiàn)java的跨平臺，選擇了面向操作數(shù)棧的指令集架構(gòu)而沒有選擇直接基于CPU寄存器的指令集架構(gòu)（由執(zhí)行引擎面向更底層），基于棧的指令集主要的優(yōu)點(diǎn)就是可移植，寄存器由硬件直接提供，程序直接依賴這些硬件寄存器則不可避免地要受到硬件的約束，但是棧架構(gòu)指令集的主要缺點(diǎn)是執(zhí)行速度相對來說會稍慢一些，因?yàn)闂?shí)現(xiàn)在內(nèi)存之中，頻繁的棧訪問也就意味著頻繁的內(nèi)存訪問，相對于CPU來說，內(nèi)存始終是執(zhí)行速度的瓶頸；

動態(tài)鏈接
Java虛擬機(jī)棧中，每個棧幀都包含一個指向運(yùn)行時常量池中該棧所屬方法的符號引用，持有這個引用的目的是為了支持方法調(diào)用過程中的動態(tài)鏈接(Dynamic Linking)。
動態(tài)鏈接的作用是將符號引用轉(zhuǎn)換成直接引用

返回地址
方法返回地址存放調(diào)用該方法的PC寄存器的值。一個方法的結(jié)束，有兩種方式：正常地執(zhí)行完成，出現(xiàn)未處理的異常非正常的退出。無論通過哪種方式退出，在方法退出后都返回到該方法被調(diào)用的位置。方法正常退出時，調(diào)用者的PC計(jì)數(shù)器的值作為返回地址，即調(diào)用該方法的指令的下一條指令的地址。而通過異常退出的，返回地址是要通過異常表來確定，棧幀中一般不會保存這部分信息。
無論方法是否正常完成，都需要返回到方法被調(diào)用的位置，程序才能繼續(xù)進(jìn)行。

四、本地方法棧

本地方法棧（Native Method Stacks） 與虛擬機(jī)棧所發(fā)揮的作用是非常相似的， 其區(qū)別只是虛擬機(jī)棧為虛擬機(jī)執(zhí)行Java方法（也就是字節(jié)碼） 服務(wù)， 而本地方法棧則是為虛擬機(jī)使用到的本地（Native） 方法服務(wù)。
特點(diǎn)：

1. 本地方法棧加載native方法
2. 是線程私有，生命周期跟線程相同，每個線程都有一個
3. 跟java虛擬虛擬機(jī)棧一樣，規(guī)定了兩種類型異常：
   a) StackOverFlowError :線程請求的棧深度大于所允許的深度。
   b) OutOfMemoryError：本地方法棧擴(kuò)展時無法申請到足夠的內(nèi)存

五、堆

對于Java應(yīng)用程序來說， Java堆（Java Heap） 是虛擬機(jī)所管理的內(nèi)存中最大的一塊。 Java堆是被所 有線程共享的一塊內(nèi)存區(qū)域， 在虛擬機(jī)啟動時創(chuàng)建。 此內(nèi)存區(qū)域的唯一目的就是存放對象實(shí)例， Java 世界里“幾乎”所有的對象實(shí)例都在這里分配內(nèi)存。

5.1 堆的特點(diǎn)

1. Java虛擬機(jī)所管理的內(nèi)存中最大的一塊
2. jvm所有線程共享（堆中也包含私有的線程緩沖區(qū) Thread Local Allocation Buffer (TLAB)）
3. 在虛擬機(jī)啟動時創(chuàng)建
4. 幾乎所有的對象實(shí)例以及數(shù)組都在這里分配內(nèi)存
5. java堆時垃圾收集器管理的主要區(qū)域
6. 從內(nèi)存回收的角度來看，由于現(xiàn)在收集器基本都采用分代收集算法，所以Java堆還可以細(xì)分為：新生代和老年代；新生代又可以分為：Eden 空間、From Survivor空間、To Survivor空間。
7. 堆是計(jì)算機(jī)物理存儲上不連續(xù)的、邏輯上是連續(xù)的，也是大小可調(diào)節(jié)的（通過-Xms和-Xmx控制）。
8. 方法結(jié)束后,堆中對象不會馬上移出僅僅在垃圾回收的時候時候才移除
9. 如果在堆中沒有內(nèi)存完成實(shí)例的分配，并且堆也無法再擴(kuò)展時，將會拋出OutOfMemoryError異常

5.2 堆的結(jié)構(gòu)

現(xiàn)在垃圾回收器都使用分代理論,堆空間也分類如下:
在Java7 Hotspot虛擬機(jī)中將Java堆內(nèi)存分為3個部分：

• 青年代Young Generation
• 老年代Old Generation
• 永久代Permanent Generation

在Java8以后，由于方法區(qū)的內(nèi)存不在分配在Java堆上，而是存儲于本地內(nèi)存元空間Metaspace中，所以永久代就不存在了

5.3 堆的參數(shù)配置

參考：參數(shù)配置

JVM中存儲java對象可以被分為兩類:

1. 年輕代(Young Gen)：年輕代主要存放新創(chuàng)建的對象，內(nèi)存大小相對會比較小，垃圾回收會比較頻繁。年輕代分成1個Eden Space和2個Suvivor Space（from 和to）。
2. 年老代(Tenured Gen)：年老代主要存放JVM認(rèn)為生命周期比較長的對象（經(jīng)過幾次的Young Gen的垃圾回收后仍然存在），內(nèi)存大小相對會比較大，垃圾回收也相對沒有那么頻繁.

-XX:NewRatio=ratio
Sets the ratio between young and old generation sizes. By default, this option is set to 2. The following example shows how to set the young/old ratio to 1:
-XX:NewRatio=1

-XX:NewRatio=2:默認(rèn)值，標(biāo)識新生代占1，老年代占2，新生代占整個堆的1/3;
修改占比 -XX:NewPatio=4 , 標(biāo)識新生代占1 , 老年代占4 , 新生代占整個堆的1/5

XX:SurvivorRatio=ratio
Sets the ratio between eden space size and survivor space size. By default, this option is set to 8. The following example shows how to set the eden/survivor space ratio to 4:
-XX:SurvivorRatio=4

Eden空間和另外兩個Survivor空間占比分別為8:1:1
可以通過操作選項(xiàng) -XX:SurvivorRatio 調(diào)整這個空間比例。 比如 -XX:SurvivorRatio=8

堆的總大小可由-Xms 跟-Xmx來配置

JVM 每次只會使用 Eden 和其中的一塊 Survivor 區(qū)域來為對象服務(wù)，所以無論什么時候，總是有一塊 Survivor 區(qū)域是空閑著的。因此，新生代實(shí)際可用的內(nèi)存空間為 9/10 ( 即90% )的新生代空間。

六、方法區(qū)

方法區(qū)（Method Area） 與Java堆一樣， 是各個線程共享的內(nèi)存區(qū)域， 它用于存儲已被虛擬機(jī)加載的類型信息、常量、 靜態(tài)變量、 即時編譯器編譯后的代碼緩存等數(shù)據(jù)。
官方文檔：方法區(qū)

方法區(qū)中存儲的信息大致可分以下兩類：

1. 類信息：主要指類相關(guān)的版本、字段、方法、接口描述、引用等
2. 運(yùn)行時常量池：編譯階段生成的常量與符號引用、運(yùn)行時加入的動態(tài)變量

方法區(qū)在虛擬機(jī)規(guī)范里這是一個邏輯概念，元空間、永久代是方法區(qū)具體的落地實(shí)現(xiàn)。

在jdk1.6里，用永久代來實(shí)現(xiàn)方法區(qū)，物理空間上用的時堆的內(nèi)存（目的是利用堆的垃圾回收來管理方
法區(qū)的內(nèi)存）。字符串常量是運(yùn)行時常量池的一部分，也就是歸屬于方法區(qū)，放在了永久代里。這個時候經(jīng)常會出現(xiàn)的一個錯誤就是：java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space。
jdk1.7已經(jīng)從永久代拿了一部分?jǐn)?shù)據(jù)（靜態(tài)變量和運(yùn)行時常量池）轉(zhuǎn)移到了堆中

6.1 方法區(qū)結(jié)構(gòu)

類加載器將Class文件加載到內(nèi)存之后，將類的信息存儲到方法區(qū)中

方法區(qū)中存儲的內(nèi)容：

• 類型信息（域信息、方法信息）
• 運(yùn)行時常量池

類型信息
對每個加載的類型（類Class、接口 interface、枚舉enum、注解 annotation），JVM必須在方法區(qū)中存儲以下類型信息：

• 這個類型的完整有效名稱（全名 = 包名.類名）
• 這個類型直接父類的完整有效名（對于 interface或是java.lang.Object，都沒有父類）
• 這個類型的修飾符（ public,abstract,final的某個子集）
• 這個類型直接接口的一個有序列表

域信息
域信息，即為類的屬性，成員變量
JVM必須在方法區(qū)中保存類所有的成員變量相關(guān)信息及聲明順序。
域的相關(guān)信息包括：域名稱、域類型、域修飾符（pυblic、private、protected、static、final、volatile、transient的某個子集）

方法信息
JVM必須保存所有方法的以下信息，同域信息一樣包括聲明順序：

1. 方法名稱方法的返回類型（或void）
2. 方法參數(shù)的數(shù)量和類型（按順序）
3. 方法的修飾符public、private、protected、static、final、synchronized、native、abstract的一個子集
4. 方法的字節(jié)碼bytecodes、操作數(shù)棧、局部變量表及大小（ abstract和native方法除外）
5. 異常表（ abstract和 native方法除外）。每個異常處理的開始位置、結(jié)束位置、代碼處理在程序計(jì)數(shù)器中的偏
   移地址、被捕獲的異常類的常量池索引

6.2 運(yùn)行時常量池

在jvm規(guī)范中，方法區(qū)除了存儲類信息之外，還包含了運(yùn)行時常量池。這里
首先要來講一下常量池的分類：

• Class常量池（靜態(tài)常量池）
• 運(yùn)行時常量池
• 字符串常量池（沒有明確的官方定義，其目的是為了更好地使用String）

常量池經(jīng)常會被搞混，要準(zhǔn)確地理解，首先來看基本定義

靜態(tài)常量池：存放編譯期間生成的各種字面量與符號引用
運(yùn)行時常量池：常量池表在運(yùn)行時的表現(xiàn)形式

編譯后的字節(jié)碼文件中包含了類型信息、域信息、方法信息等。通過ClassLoader將字節(jié)碼文件的常量池(靜態(tài)常量池)中的信息加載到內(nèi)存中，存儲在了方法區(qū)的運(yùn)行時常量池中。

什么叫字面量與符號引用呢？

靜態(tài)常量池

.class 文件中除了有類的版本、字段、方法和接口等描述信息外，還有一項(xiàng)信息是常量池 ( Constant Pool Table )，用于存放編譯期間生成的各種字面量和符號引用，之所以說它是靜態(tài)的常量池是因?yàn)檫@些都只是躺在 .class 文件中的靜態(tài)數(shù)據(jù)，此時還沒被加載到內(nèi)存.

/*** 1. 使用jdk1.8編譯* 2. 使用 javap -v ClassConstantPool.class*/
public class ClassConstantPool {private static String a = "abc";private String f = "def";private static int b = 123;private final int c = 456;private int d = 789;private float e;Gucci gucci = new Gucci();class Gucci {}
}

反編譯后，截取部分信息如下：

字面量：給基本類型變量的賦值就叫做字面量或字面值，字面量是編譯后生成的產(chǎn)物。
比如：String a = "b"，這里的“b”就是字符串字面量，同樣類推還有整數(shù)字面量，浮點(diǎn)類型字面量，字符字面量
符號引用：符號引用以一組符號來描述所引用的目標(biāo)。符號引用可以是任何形式的字面量，JAVA 在編譯的時候一個每個 java 類都會被編譯成一個 class 文件，但在編譯的時候虛擬機(jī)并不知道所引用類的地址(實(shí)際地址)，就用符號引用來代替，而在類的解析階段（類加載的一個過程）就是為了把這個符號引用轉(zhuǎn)化成為真正的地址。
比如： ClassConstantPool 類被編譯成一個 class 文件時，發(fā)現(xiàn)引用了 Gucci 類，，但是在編譯時并不知道 Gucci 類的實(shí)際內(nèi)存地址，因此只能使用符號引用（ com/ocean/constance/ClassConstantPool$Gucci ）來代替。而在類裝載器裝
載 Guuci 類時，此時可以通過虛擬機(jī)獲取 Guuci類 的實(shí)際內(nèi)存地址，因此便可以將符號 com/ocean/constance/ClassConstantPool$Gucci 替換為 Guuci 類的實(shí)際內(nèi)存地址。

運(yùn)行時常量池

運(yùn)行時常量池（ Runtime Constant Pool ）是每一個類或接口的常量池（ Constant_Pool ）的運(yùn)行時表示形式，它包括了若干種不同的常量：從編譯期可知的數(shù)值字面量到必須運(yùn)行期解析后才能獲得的方法或字段引用。

運(yùn)行時常量池是在類加載完成之后，將 靜態(tài)常量池中的符號引用值轉(zhuǎn)存到運(yùn)行時常量池中，類在解析之后，將符號引用替換成直接引用。 另外運(yùn)行時常量池的物理存儲位置要注意兩點(diǎn)：

1. 運(yùn)行時常量池在 JDK1.7 版本之后，就移到堆內(nèi)存中了，這里指的是物理空間，而邏輯上還是屬于方法區(qū)（方法區(qū)是邏輯分區(qū)）。
2. 在 JDK1.8 中，使用元空間代替永久代來實(shí)現(xiàn)方法區(qū)，但是方法區(qū)從定義上并沒有改變，所謂 “Your father will always be your father” 。變動的只是方法區(qū)中內(nèi)容的物理存放位置，運(yùn)行時常量池和字符串常量池被移動到了堆中而并沒有在元空間。但是不論它們物理上如何存放，邏輯上還是屬于方法區(qū)的。

字符串常量池

字符串常量池這個概念是有爭議的，很多正式的虛擬機(jī)規(guī)范文檔，都沒有對這個概念作一個明確的官方定義。

以 JDK1.8 為例，字符串常量池是存放在堆中，并且與 java.lang.String類有很大關(guān)系。設(shè)計(jì)這塊內(nèi)存區(qū)域的原因在于： String 對象作為 Java 語言中重要的數(shù)據(jù)類型，是內(nèi)存中占據(jù)空間最大的一個對象。高效地使用字符串，可以提升系統(tǒng)的整體性能。

七、元空間

在JDK1.7之前，HotSpot 虛擬機(jī)用永久代來實(shí)現(xiàn)方法區(qū)。而從 JDK 1.8 開始，移除永久代，用元空間來實(shí)現(xiàn)方法區(qū)，它位于本地內(nèi)存中，而不是虛擬機(jī)內(nèi)存中。

永久代跟元空間對比如下：

• 存儲位置不同：永久代在物理上是堆的一部分，和新生代、老年代的地址是連續(xù)的，而元空間屬于本地內(nèi)存。
• 存儲內(nèi)容不同：在原來的永久代劃分中，永久代用來存放類的元數(shù)據(jù)信息、靜態(tài)變量以及常量池等?，F(xiàn)在類的元信
  息存儲在元空間中，靜態(tài)變量和常量池等并入堆中，相當(dāng)于原來的永久代中的數(shù)據(jù)，被元空間和堆內(nèi)存給瓜分了。

Metaspace相關(guān)參數(shù)：

• XX:MetaspaceSize·，初始空間大小，達(dá)到該值就會觸發(fā)垃圾收集進(jìn)行類型卸載，同時GC會對該值進(jìn)行調(diào)整：如
  果釋放了大量的空間，就適當(dāng)降低該值；如果釋放了很少的空間，那么在不超過MaxMetaspaceSize時，適當(dāng)提高該值。
• -XX:MaxMetaspaceSize，最大空間，默認(rèn)是沒有限制的。如果沒有使用該參數(shù)來設(shè)置類的元數(shù)據(jù)的大小，其最大可利用空間是整個系統(tǒng)內(nèi)存的可用空間。JVM也可以增加本地內(nèi)存空間來滿足類元數(shù)據(jù)信息的存儲。但是如果沒有設(shè)置最大值，則可能存在bug導(dǎo)致Metaspace的空間在不停的擴(kuò)展，會導(dǎo)致機(jī)器的內(nèi)存不足；進(jìn)而可能出現(xiàn)swap內(nèi)存被耗盡；最終導(dǎo)致進(jìn)程直接被系統(tǒng)直接kill掉。如果設(shè)置了該參數(shù)，當(dāng)Metaspace剩余空間不足，會拋出：java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace space
• -XX:MinMetaspaceFreeRatio，在GC之后，最小的Metaspace剩余空間容量的百分比，減少為分配空間所導(dǎo)致的垃圾收集
  -XX:MaxMetaspaceFreeRatio，在GC之后，最大的Metaspace剩余空間容量的百分比，減少為釋放空間所導(dǎo)致的垃圾收集