【JVM之内存与垃圾回收篇】方法区

这次所讲述的是运行时数据区的最后一个部分

【JVM之内存与垃圾回收篇】方法区

从线程共享与否的角度来看

【JVM之内存与垃圾回收篇】方法区

ThreadLocal:如何保证多个线程在并发环境下的安全性?典型应用就是数据库连接管理,以及会话管理

栈、堆、方法区的交互关系

下面就涉及了对象的访问定位

【JVM之内存与垃圾回收篇】方法区

Person:存放在元空间,也可以说方法区

person:存放在 Java 栈的局部变量表中

new Person():存放在 Java 堆中

方法区的理解

《Java 虚拟机规范》中明确说明:“尽管所有的方法区在逻辑上是属于堆的一部分,但一些简单的实现可能不会选择去进行垃圾收集或者进行压缩。”但对于 HotSpotJVM 而言,方法区还有一个别名叫做 Non-Heap(非堆),目的就是要和堆分开。

所以,方法区看作是一块独立于 Java 堆的内存空间。

【JVM之内存与垃圾回收篇】方法区

方法区主要存放的是 Class,而堆中主要存放的是 实例化的对象

方法区(Method Area)与 Java 堆一样,是各个线程共享的内存区域。

方法区在 JVM 启动的时候被创建,并且它的实际的物理内存空间中和 Java 堆区一样都可以是不连续的。

方法区的大小,跟堆空间一样,可以选择固定大小或者可扩展。

方法区的大小决定了系统可以保存多少个类,如果系统定义了太多的类,导致方法区溢出,虚拟机同样会抛出内存溢出错误:java.lang.OutofMemoryError:PermGen space 或者 java.lang.OutOfMemoryError:Metaspace

加载大量的第三方的 jar 包

Tomcat 部署的工程过多(30~50 个)

大量动态的生成反射类

关闭 JVM 就会释放这个区域的内存。

HotSpot中方法区的演进

在 jdk7 及以前,习惯上把方法区,称为永久代。jdk8 开始,使用元空间取代了永久代。

JDK 1.8 后,元空间存放在堆外内存中

本质上,方法区和永久代并不等价。仅是对 hotspot 而言的。《Java 虚拟机规范》对如何实现方法区,不做统一要求。例如:BEAJRockit / IBM J9 中不存在永久代的概念。

现在来看,当年使用永久代,不是好的 idea。导致 Java 程序更容易 OOM(超过 -XX:MaxPermsize 上限)

【JVM之内存与垃圾回收篇】方法区

而到了 JDK8,终于完全废弃了永久代的概念,改用与 JRockit、J9 一样在本地内存中实现的元空间(Metaspace)来代替

【JVM之内存与垃圾回收篇】方法区

元空间的本质和永久代类似,都是对JVM规范中方法区的实现。不过元空间与永久代最大的区别在于:元空间不在虚拟机设置的内存中,而是使用本地内存

永久代、元空间二者并不只是名字变了,内部结构也调整了

根据《Java 虚拟机规范》的规定,如果方法区无法满足新的内存分配需求时,将抛出 OOM 异常

设置方法区大小与 OOM

方法区的大小不必是固定的,JVM 可以根据应用的需要动态调整。

jdk7及以前

通过 -XX:Permsize 来设置永久代初始分配空间。默认值是 20.75M

-XX:MaxPermsize 来设定永久代最大可分配空间。32 位机器默认是 64M,64 位机器模式是 82M

当 JVM 加载的类信息容量超过了这个值,会报异常 OutOfMemoryError:PermGen space。

【JVM之内存与垃圾回收篇】方法区

JDK8以后

元数据区大小可以使用参数 -XX:MetaspaceSize 和 -XX:MaxMetaspaceSize 指定,替代上述原有的两个参数。

默认值依赖于平台。Windows 下,-XX:MetaspaceSize 是 21M,-XX:MaxMetaspaceSize 的值是 -1,即没有限制。

与永久代不同,如果不指定大小,默认情况下,虚拟机会耗尽所有的可用系统内存。如果元数据区发生溢出,虚拟机一样会抛出异常 OutOfMemoryError:Metaspace

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