今天我們來說說這個 JVM 的相關(guān)知識，因為面試簡直是問到麻木的問題，那就是關(guān)于 JVM 的相關(guān)知識，今天了不起再次來和大家聊一下這個知識，我們從一些比較奇怪的問題說起，也不說那些經(jīng)常會問到的內(nèi)容了，比如 JVM 的垃圾回收機制什么的。

JDK 的元空間

我們都知道，在 JVM 中，，JVM 內(nèi)存共分為虛擬機棧、堆、方法區(qū)、程序計數(shù)器、本地方法棧五個部分。

他們的作用，了不起給大家整了個圖解。

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這就是 JVM 中不同模塊對應(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）

此時永久代是 Java 堆（Java Heap）的一部分，用于存儲類信息、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，也就是機器的內(nèi)存。理論上機器內(nèi)存有多大，元空間的野心就有多大。

而在JDK1.7之前，HotSpot 虛擬機把方法區(qū)當成永久代來進行垃圾回收。而從 JDK 1.8 開始，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，而不是虛擬機內(nèi)存中。

在Java7時，仍然有永久代，永久代也與堆中的老年代連續(xù)，但永久代中存儲的部分數(shù)據(jù)已經(jīng)開始轉(zhuǎn)移到Java Heap或Native Memory中了，比如：

• 符號引用(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，那么是不是也就沒有方法區(qū)了呢？

當然不是，方法區(qū)是一個規(guī)范，規(guī)范沒變，它就一直在，只不過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？這就是個問題了。

那么他們的不同點都有哪些呢？

元空間和永久代的不同點：

存儲位置不同

為什么說存儲位置不同呢？

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。

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為什么要廢棄永久代，而使用元空間來進行替換呢？

這時候我們就有了新的問題，為什么要廢棄永久代，而使用元空間來進行替換呢？

首先我們得知道，在原來的永久代劃分中，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，因為這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，因為JRockit沒有永久代，不需要配置永久代。

第三個原因永久代會為GC帶來不必要的復(fù)雜度，并且回收效率偏低。

其實還有的人覺得，Oracle收購了jrockit虛擬機，要將它和HotSpot做整合，而jrockit是沒有永久代的而且jrockit用戶也沒有配置永久代大小的習慣所以將廢棄永久代與jrockit保持一致采用元空間實現(xiàn)方法區(qū)。了不起覺得也有一定的道理。

畢竟兩大虛擬機要做統(tǒng)一永久代和元空間勢必要廢棄一個，而永久代的痛點是在于大小不好設(shè)置，設(shè)置小了會頻繁發(fā)生GC，而且永久代的GC是效率很低且費時間，因為判斷一個類是否可以被回收的條件很苛刻且費時，會占用資源影響用戶線程的執(zhí)行導(dǎo)致整體吞吐量變低。

而實際上永久代不是本地內(nèi)存是虛擬機內(nèi)存也就是是屬于JVM進程的內(nèi)存，所以如果設(shè)置過大就回造成內(nèi)存的浪費，空余部分內(nèi)存JVM進程本身用不到也不讓其他進程使用。

如果使用元空間的話直接使用的是本地內(nèi)存，默認也是不加以控制最大值的可以自己擴張，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 JVM 來說，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。不會遇到永久代存在時的內(nèi)存溢出錯誤。
• 將運行時常量池從PermGen分離出來，與類的元數(shù)據(jù)分開，提升類元數(shù)據(jù)的獨立性。
• 將元數(shù)據(jù)從PermGen剝離出來到Metaspace，可以提升對元數(shù)據(jù)的管理同時提升GC效率。

既然我們在這里說到這個Metaspace，那么肯定得說說這個 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，達到該值就會觸發(fā)垃圾收集進行類型卸載，同時GC會對該值進行調(diào)整：如果釋放了大量的空間，就適當降低該值；如果釋放了很少的空間，那么在不超過MaxMetaspaceSize時，適當提高該值。
• -XX:MaxMetaspaceSize，最大空間，默認是沒有限制的。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的空間在不停的擴展，會導(dǎo)致機器的內(nèi)存不足；進而可能出現(xiàn)swap內(nèi)存被耗盡；最終導(dǎo)致進程直接被系統(tǒng)直接kill掉。 如果設(shè)置了該參數(shù)，當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