JVM 方法区

方法区

方法去在哪？

《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。

特点：

• 方法区(Method Area)和堆一样，是各个线程共享的内存区域。
• 方法区在JVM启动时被创建，并且它的实际物理内存空间可以和Java堆一样都可以是不连续的。
• 方法区的大小可以和堆空间一样，可以选择固定大小或可以扩展。
• 方法区的大小决定了系统可以保存多少类，如果系统定义了太多类，导致方法区溢出，虚拟机同样会抛出java.lang.OutofMemoryError:PermGen space或 java.lang.OutofMemoryError:Metaspace。加载过多的第三方jar包，Tomcat部署的工程过多，大量动态的生成反射类会导致方法区溢出。
• 关闭JVM就是释放这个区域的内存

方法区的发展（HotSpot）

• 在jdk7以前方法区叫永久代，用的是和堆一样虚拟机中的直接内存，从jdk8开始，元空间取代了永久代，使用本机内存。
• 本质上，方法区和永久代并不相同。方法区是虚拟机规范的一个概念，就像java的接口，而永久代是HotSpot虚拟机的具体实现。由于永久代使用的直接内存，导致Java程序更容易OOM,在Jdk8之后用元空间取代永久代，因为物理内存空间足够大，就没那么容易发生OOM了。
• JDK 8，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
• 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。

方法去内存大小设置

jdk7以前：

• -XX:PermSize=size 设置永久代的初始大小 默认20.75M
• -XX:MaxPermSize=size 设置最大可分配空间 32位机器默认64M,64位机器默认82M

jdk8之后：

• -XX:MetaspaceSize=size 默认21M
• -XX:MaxMetaspaceSize=size 默认-1，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

方法区结构

​ 类型信息

​ 每个加载的类型（类，接口，枚举，注解）

​ ① 全路径名

​ ② 直接父类的全路径名

​ ③ 类型的修饰符

​ ④ 直接接口的有序列表

​ 类的加载器

​ 运行时常量池

​ 字节码文件中包含一个常量池表，包括各种字面量和类型、域、方法的符号引用

（ 字面量是指双引号引住的一系列字符，双引号中可以没有字符，可以只有一个字符，也可以有很多个字符。）

​ 运行时常量池，在加载类和接口到虚拟机后，就会创建对应的运行时常量池。

​ JVM为每个已加载的类型(类或接口)都维护一个常量池。池中的数据项像数组项一样，是通过索引访问的。

​ 运行时常量池中包含多种不同的常量，包括编译期就已经明确的数值字面量，也包括到运行期解析后才能够得 的方法或者字段引用。此时不再是常量池中的符号地址了，这里换为真实地址。

​ 运行时常量池，相对于Class文件常量池的另一重要特征是:具备动态性。可以在运行期间加入。String.intern()

​ 静态变量（类变量）

​ 在jdk7之后，静态变量，字符串常量池保存到了堆中

​ JIT代码缓存

​ 域(Field)信息

​ 域名称，域类型，域修饰符

​ 方法信息

​ 方法名称

​ 方法返回类型

​ 方法参数的数量和类型（按顺序）

​ 方法的修饰符

​ 方法的字节码（字节码指令等）、操作数栈、局部变量表及大小

​ 异常表（异常处理的开始位置，结束位置，代码处理在程序计数器中的偏移地址，捕获异常类的常量池索引）

​ 补充

​ 全局常量（即被final修饰，又被static修饰）

​ 每个全局常量在编译的时候就会分配

方法区的演进细节

特别说明，静态变量的类型是引用类型的，指的就是引用，不是对象，对象本身就是在堆中的

StringTable为什么要调整？

​ jdk7中将StringTable放到了堆空间中。因为永久代的回收效率很低，在full gc的时候才会触发。而full gc是老年代的空间不足、永久代不足时才会触发。这就导致StringTable回收效率不高。而我们开发中会有大量的字符串被创建，回收效率低，导致永久代内存不足。放到堆里，能及时回收内存。

方法区的垃圾收集

方法区的垃圾收集主要回收两部分内容：常量池中废弃的常量和不再使用的类型