一、基本介绍
- JDK8以前叫做方法区，JDK8以后叫元空间
1. 堆，栈，元空间关系
2. 位置
JVM规范： 所有的方法区在逻辑上是属于堆的一部分，但一些JVM 的实现，可能不去选择进行垃圾收集或压缩
HotSpotVM: 方法区/元空间/metaspace/非堆/Non-Heap: 目的就是和堆分开
方法区可以看作是一块独立于Java堆的内存空间
3. 基本概念
- 各个线程共享的内存区域
- JVM启动时，方法区创建，物理内存可以不连续，逻辑内存必须连续
- 方法区大小可以选择固定大小和可扩展
- 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，方法区溢出，
1.java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace
2.加载第三方的jar包， 大量动态生成的反射类
- 关闭JVM就会释放方法区内存
4. Hotspot的方法区演变过程
1. JDK7以前，方法区叫做永久代， JDK8以后，方法区叫做元空间
- 方法区可以类比为接口， 永久代和元空间可以类比为实现类
2. 元空间：
- 不在虚拟机设置的内存中，而是使用本地内存
- 永久代和元空间二者不只是名字变了，内部结构也调整了
- 如果方法区不满足新的内存分配需求，将抛出OOM异常
5. 方法区大小设置
# 默认
JDK8:
-XX:MetaspaceSize 元数据区域
-XX:MaxMetaspaceSize 元数据区域最大
- windows平台： MetaspaceSize为21M,
MaxMetaspaceSize为-1，表示无穷大（因为依赖的本地内存）
# 如何查看
jps
jinfo -flag MetaspaceSize pid
# 设置
-XX:MetaspaceSize=100m
-XX:MaxMetaspaceSize=100m
1. 如果不指定大小，默认情况下，元数据空间作为方法区时，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 OutOfMemoryError: Metaspace
2. -XX:MetalspaceSize:
2.1 设置初始的元空间大小
2.2 64位的服务器端JVM， 默认值是21m， 又叫 《初始的高水位线》
2.3 一旦达到这个水位线，Full GC就会被触发，并卸载没用的类以及对应的类加载器
- 然后高水位线将会被重置
- 高水位线的值取决于GC后释放了多少元空间
2.4 如果释放的空间不多，那么在不超过MaxMetaspaceSize时，适当提高该值
如果释放空间过多，则适当降低该值
3. 如果初始化的高水位线设置过低，那么高水位频繁调整，发生多次Full GC
- 为了避免频发GC, 一般设置高水位线为一个相对较高的值
二、方法区内部结构
- 类型信息，常量，静态变量，JIT编译器编译后的代码缓存
- 对应一个类的类加载器的信息
1. 类型信息
对每个加载的类型(class, interface, enum, annotation),要存储以下类型信息
- 该类的全限定类名
- 该类的直接父类的全限定类型（interface或java.lang.Object没有父类）
- 该类的修饰符(public, abstract, final)
- 该类直接接口的一个有序列表
2. 域(Field)信息
保存类型的所有域信息
- 域名城，类型，修饰符
3. Method信息
- 方法名称，返回值，参数的数量和类型，修饰符
- 方法的字节码，操作数栈，局部变量表及大小
- 异常表
4. 类变量
- 静态变量和类关联在一起，随着类的加载而加载，是类数据的一部分
- 类变量被类的所有实例共享，即使没有类实例也可以访问
5. 常量池
- 一个有效的字节码文件除了包含类的版本信息，字段，方法，接口等描述信息
- 常量池表(Constant Pool Table), 包含各种字面量，对类型，域和方法的符号引用
5.1 常量池
- 一个字节码会包含一个常量池，保存符号等
保证java字节码文件的完整性
一个java源文件中的类，接口编译后产生的字节码文件
- Java字节码需要数据支持，数据很大，不能直接存在字节码中
- 可以存储到常量池中，字节码中只需要保存指向常量池的引用，然后后面动态链接到 《运行时常量池》
# 常量池存储的数据类型
1. 数量值
2. 字符串值
3. 类引用
4. 字段引用
5. 方法引用
check bytecode
- 常量池，可以看作是一张表，虚拟机指令，根据这张常量表找到要执行的类名，方法名，参数类型，字面量等类型
5.2 运行时常量池
Runtime Constant Pool: 是方法区的一部分
1. 常量池表是Class文件的一部分， 存放编译期生成的各种字面量和符号引用，
加载类到虚拟机后，就会创建对应的运行时常量池（从引用变为真实创建）
2. 每个加载进来的类或接口， 都会有一个单独的运行时常量池
3. 运行时常量池包含： 编译期的数值字面量，运行期解析后获取到的方法或者字段引用
4. 常量池如果超过了方法区提供的最大值，则OOM
三、方法区的演变
1. Hotspot方法区
2. 元空间为什么替换永久代
# 1. 为永久带设置空间大小很难确定
1. 某些场景下，如果动态加载类过多，容易产生永久代的OOM， 然后触发 Full GC 和 STW
- 动态加载类，类中的方法等
- 元空间不存在与虚拟机中，而是使用本地内存
# 2. 对永久代进行调优比较困难
3. 垃圾回收
- 常量池中废弃的常量
- 不再使用的类型Class
