一文讀懂 - 元空間和永久代

爲何JDK8中永久代 離家出走，元空間 鳩佔鵲巢，爲何永久代要離開，永久代和元空間究竟是何方神聖？

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Java7及之前版本的細化JVM結構圖

從圖中能夠看出，在7以及以前堆和方法區連在了一塊兒，但這並不能說堆和方法區是一塊兒的，它們在邏輯上依舊是分開的。但在物理上來講，它們又是連續的一塊內存，下面的圖可能能夠幫助咱們更好的理解。

首先咱們來認識一下永久代的概念

「永久代(Permanet Generation，也稱PermGen)」。對於習慣了在HotSpot虛擬機上開發、部署的程序員來講，不少人都願意將方法區稱做永久代。

本質上來說二者並不等價，僅由於Hotspot將GC分代擴展至方法區，或者說使用永久代來實現方法區。在他虛擬機上是沒有永久代的概念的，永久代是Hotspot針對該規範進行的實現。

什麼是HotSpot：咱們一般使用的Java SE都是由Sun JDK和OpenJDK所提供，這也是應用最普遍的版本。 而該版本使用的VM就是HotSpot VM。簡單來講，咱們所講的java虛擬機指的就是HotSpot的版本。

再重複一遍就是，Java7及之前版本的Hotspot中方法區位於永久代中。同時，永久代和堆是相互隔離的，但它們使用的物理內存是連續的。

小Tip：永久代的垃圾收集是和老年代捆綁在一塊兒的，所以不管誰滿了，都會觸發永久代和老年代的垃圾收集。

而後，在Java8中，時代變了，Hotspot取消了永久代。

永久代真的成了永久的記憶。永久代的參數-XX:PermSize和-XX：MaxPermSize也隨之失效。

對於Java8，HotSpots取消了永久代，那麼是否是就沒有方法區了呢？

固然不是，方法區只是一個規範，只不過它的實現變了。

在Java8中，元空間(Metaspace)鳩佔鵲巢，方法區存在於元空間(Metaspace)。

同時，元空間再也不與堆連續，並且是存在於本地內存（Native memory）。

針對Java8的調整，咱們再次對內存結構圖進行調整。

元空間存在於本地內存，意味着只要本地內存足夠，它不會出現像永久代中的 「java.lang.OutOfMemoryError: PermGenspace」

默認狀況下元空間是能夠無限使用本地內存的，但爲了避免讓它如此膨脹，JVM一樣提供了參數來限制它使用的使用。

• -XX:MetaspaceSize，class metadata的初始空間配額，以bytes爲單位，達到該值就會觸發垃圾收集進行類型卸載，同時GC會對該值進行調整：若是釋放了大量的空間，就適當的下降該值；若是釋放了不多的空間，那麼在不超過MaxMetaspaceSize（若是設置了的話），適當的提升該值。

• -XX：MaxMetaspaceSize，能夠爲class metadata分配的最大空間。默認是沒有限制的。

• -XX：MinMetaspaceFreeRatio，在GC以後，最小的Metaspace剩餘空間容量的百分比，減小爲class metadata分配空間致使的垃圾收集。

• -XX:MaxMetaspaceFreeRatio，在GC以後，最大的Metaspace剩餘空間容量的百分比，減小爲class metadata釋放空間致使的垃圾收集。

表面上看是爲了不OOM異常。由於一般使用PermSize和MaxPermSize設置永久代的大小就決定了永久代的上限，可是不是總能知道應該設置爲多大合適, 若是使用默認值很容易遇到OOM錯誤。

當使用元空間時，能夠加載多少類的元數據就再也不由MaxPermSize控制, 而由系統的實際可用空間來控制。

更深層的緣由仍是要合併HotSpot和JRockit的代碼，使用了元空間取代永久代，不用擔憂運行性能問題了,在覆蓋到的測試中, 取代後程序啓動和運行速度下降不超過1%，可是這點性能損失換來了更大的安全保障。

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文章參考：

1，Monica Beckwith 《永久代去哪了了？》

2，程序新視界，醜胖俠二師兄

3，深刻理解Java虛擬機（第2版）

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