【JVM】方法区与永久代、元空间之间的关系

女爷i 2024-03-31 17:19 50阅读 0赞

方法区与永久代、元空间之间的关系  
方法区是JVM规范中定义的一块内存区域，用来存储类元数据、方法字节码、即时编译器需要的信息等  
方法区是一种抽象的概念，它是一种虚拟机**设计规范**。

永久代是Hotspot虚拟机对JVM规范的实现(1.8之前)

元空间是Hotspot虚拟机对JVM规范的实现(1.8以后），使用本地内存作为这些信息的存储空间  
**因此其实永久代以及元空间其实就是对JVM方法区的一种具体实现**

那么为什么JDK1.8之后永久代被元空间代替了呢？  
有如下几个原因：  
1、整个永久代有一个 JVM 本身设置的固定大小上限，无法进行调整，而元空间使用的是直接内存，受本机可用内存的限制，虽然元空间仍旧可能溢出，但是比原来出现的几率会更小。当元空间溢出时会得到如下错误： java.lang.OutOfMemoryError: MetaSpace你可以使用  
\-XX：MaxMetaspaceSize 标志设置最大元空间大小，默认值为 unlimited，这意味着它只受系统内存的限制。  
\-XX：MetaspaceSize 调整标志定义元空间的初始大小如果未指定此标志，则 Metaspace 将根据运行时的应用程序需求动态地重新调整大小。

2、元空间里面存放的是类的元数据，这样加载多少类的元数据就不由 MaxPermSize 控制了, 而由系统的实际可用空间来控制，这样能加载的类就更多了。

3、在 JDK8，合并 HotSpot 和 JRockit 的代码时, JRockit 从来没有一个叫永久代的东西, 合并之后就没有必要额外的设置这么一个永久代的地方了。

下面是一个类在元空间和堆中加载的流程![在这里插入图片描述][262d6635caa446a9a2828c1177fb5ec5.png]  
上面左侧的箭头按照创建的时间顺序，Heap表示堆，Metaspace表示元空间。  
我们想要加载类，首先需要一个类加载器Class Loader。  
之后当我们要加载类的时候，例如上面加载的X类，那么此时他就是将X类的元信息加载到了我们的元空间中，然后他也会在堆中创建X.class对象。而X类的原始信息此时就在元空间中了，如果想要访问元信息，那么就需要通过一个Java类去访问，也就是这里的X.class对象。Class对象封装了类在方法区内的数据结构，并且向Java程序员提供了访问方法区内的数据结构的接口。在Java堆中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象，作为对方法区中这些数据的访问入口。  
同理类Y也是。  
因此在进行类加载的时候，就会把类的原始信息放入到元空间中。

而对于元空间中内存的释放，是没有那么容易的。  
他要求我们的类加载器被回收的时候，元空间的类的原始信息才会被回收。  
也就是在堆中类X和类Y的对象被回收完毕之后，此时如果没有需要加载其他类了，那么此时类加载器就会被回收，之后元空间的类原始信息也会被回收。

也就是不光光是对象实例不被使用，对象对应的Class类不再被使用了，以及类加载器不再被使用了才能释放元空间中的原始数据。

[262d6635caa446a9a2828c1177fb5ec5.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/31/c2ebd2790bd344b1a8c1e2fa1ed24f43.png