今天我們來(lái)說(shuō)說(shuō)這個(gè) JVM 的相關(guān)知識(shí)，因?yàn)槊嬖嚭?jiǎn)直是問(wèn)到麻木的問(wèn)題，那就是關(guān)于 JVM 的相關(guān)知識(shí)，今天了不起再次來(lái)和大家聊一下這個(gè)知識(shí)，我們從一些比較奇怪的問(wèn)題說(shuō)起，也不說(shuō)那些經(jīng)常會(huì)問(wèn)到的內(nèi)容了，比如 JVM 的垃圾回收機(jī)制什么的。
JDK 的元空間
我們都知道，在 JVM 中，，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(gè)部分。
他們的作用，了不起給大家整了個(gè)圖解。
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這就是 JVM 中不同模塊對(duì)應(yīng)的不同的作用。
那么什么是永久代，什么是元空間呢？
永久代：
在jdk7以及jdk7之前，方法區(qū)被稱為永久代（PermGen）
此時(shí)永久代是 JAVA 堆（Java Heap）的一部分，用于存儲(chǔ)類信息、方法信息、常量池信息等靜態(tài)數(shù)據(jù)。
元空間(Metaspace)
元空間不再與堆連續(xù)，而是直接存在于本地內(nèi)存中，也就是機(jī)器的內(nèi)存。理論上機(jī)器內(nèi)存有多大，元空間的野心就有多大。
而在JDK1.7之前，HotSpot 虛擬機(jī)把方法區(qū)當(dāng)成永久代來(lái)進(jìn)行垃圾回收。而從 JDK 1.8 開(kāi)始，移除永久代，并把方法區(qū)移至元空間，它位于本地內(nèi)存中，而不是虛擬機(jī)內(nèi)存中。
在Java7時(shí)，仍然有永久代，永久代也與堆中的老年代連續(xù)，但永久代中存儲(chǔ)的部分?jǐn)?shù)據(jù)已經(jīng)開(kāi)始轉(zhuǎn)移到Java Heap或Native Memory中了，比如：
- 符號(hào)引用(Symbols)轉(zhuǎn)移到了Native Memory
- 字符串常量池(interned strings)轉(zhuǎn)移到了Java Heap
- 類的靜態(tài)變量(class statics)轉(zhuǎn)移到了Java Heap
HotSpots取消了永久代，那么是不是也就沒(méi)有方法區(qū)了呢？
當(dāng)然不是，方法區(qū)是一個(gè)規(guī)范，規(guī)范沒(méi)變，它就一直在，只不過(guò)取代永久代的是元空間（Metaspace）而已。
那么它和永久代有什么不同呢？這就是個(gè)問(wèn)題了。
那么他們的不同點(diǎn)都有哪些呢？
元空間和永久代的不同點(diǎn)：
存儲(chǔ)位置不同
為什么說(shuō)存儲(chǔ)位置不同呢？
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(chǔ)內(nèi)容不同
在原來(lái)的永久代劃分中，永久代用來(lái)存放類的元數(shù)據(jù)信息、靜態(tài)變量以及常量池等。現(xiàn)在類的元信息存儲(chǔ)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(lái)的永久代中的數(shù)據(jù)，被元空間和堆內(nèi)存給瓜分了。
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為什么要廢棄永久代，而使用元空間來(lái)進(jìn)行替換呢？
這時(shí)候我們就有了新的問(wèn)題，為什么要廢棄永久代，而使用元空間來(lái)進(jìn)行替換呢？
首先我們得知道，在原來(lái)的永久代劃分中，永久代需要存放類的元數(shù)據(jù)、靜態(tài)變量和常量等。
它的大小不容易確定，因?yàn)檫@其中有很多影響因素，比如類的總數(shù)，常量池的大小和方法數(shù)量等。
-XX:MaxPermSize 指定太小很容易造成永久代內(nèi)存溢出。
第二個(gè)原因則是移除永久代是為融合HotSpot VM與 JRockit VM而做出的努力，因?yàn)镴Rockit沒(méi)有永久代，不需要配置永久代。
第三個(gè)原因永久代會(huì)為GC帶來(lái)不必要的復(fù)雜度，并且回收效率偏低。
其實(shí)還有的人覺(jué)得，Oracle收購(gòu)了jrockit虛擬機(jī)，要將它和HotSpot做整合，而jrockit是沒(méi)有永久代的而且jrockit用戶也沒(méi)有配置永久代大小的習(xí)慣所以將廢棄永久代與jrockit保持一致采用元空間實(shí)現(xiàn)方法區(qū)。了不起覺(jué)得也有一定的道理。
畢竟兩大虛擬機(jī)要做統(tǒng)一永久代和元空間勢(shì)必要廢棄一個(gè)，而永久代的痛點(diǎn)是在于大小不好設(shè)置，設(shè)置小了會(huì)頻繁發(fā)生GC，而且永久代的GC是效率很低且費(fèi)時(shí)間，因?yàn)榕袛嘁粋€(gè)類是否可以被回收的條件很苛刻且費(fèi)時(shí)，會(huì)占用資源影響用戶線程的執(zhí)行導(dǎo)致整體吞吐量變低。
而實(shí)際上永久代不是本地內(nèi)存是虛擬機(jī)內(nèi)存也就是是屬于JVM進(jìn)程的內(nèi)存，所以如果設(shè)置過(guò)大就回造成內(nèi)存的浪費(fèi)，空余部分內(nèi)存JVM進(jìn)程本身用不到也不讓其他進(jìn)程使用。
如果使用元空間的話直接使用的是本地內(nèi)存，默認(rèn)也是不加以控制最大值的可以自己擴(kuò)張，這樣可以減少GC提升吞吐量，再有哪怕設(shè)置了最大值由于使用的是直接內(nèi)存，空余的內(nèi)存也是允許其他進(jìn)程使用的。
所以，大家知道為什么要替換了吧。
既然都已經(jīng)要替換，那么一定是廢除永久代是對(duì) JVM 來(lái)說(shuō)，肯定是好處多多的。
廢除永久代的好處
- 由于類的元數(shù)據(jù)分配在本地內(nèi)存中，元空間的最大可分配空間就是系統(tǒng)可用內(nèi)存空間。不會(huì)遇到永久代存在時(shí)的內(nèi)存溢出錯(cuò)誤。
- 將運(yùn)行時(shí)常量池從PermGen分離出來(lái)，與類的元數(shù)據(jù)分開(kāi)，提升類元數(shù)據(jù)的獨(dú)立性。
- 將元數(shù)據(jù)從PermGen剝離出來(lái)到Metaspace，可以提升對(duì)元數(shù)據(jù)的管理同時(shí)提升GC效率。
既然我們?cè)谶@里說(shuō)到這個(gè)Metaspace，那么肯定得說(shuō)說(shuō)這個(gè) Metaspace 的相關(guān)參數(shù)都是代表的什么配置。
Metaspace
- -XX:MetaspaceSize，初始空間大小，達(dá)到該值就會(huì)觸發(fā)垃圾收集進(jìn)行類型卸載，同時(shí)GC會(huì)對(duì)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(guò)MaxMetaspaceSize時(shí)，適當(dāng)提高該值。
- -XX:MaxMetaspaceSize，最大空間，默認(rèn)是沒(méi)有限制的。如果沒(méi)有使用該參數(shù)來(lái)設(shè)置類的元數(shù)據(jù)的大小，其最大可利用空間是整個(gè)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(lái)滿足類元數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)。但是如果沒(méi)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(huì)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(huì)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
