JVM学习(宋红康)之运行时数据区之方法区

栈、堆、方法区的交互关系：

• 方法区逻辑上属于堆的一部分，但一些简单的实现可能不会触发垃圾回收和压缩。所以方法区可以看作是独立于Java堆的内存空间
• 方法区和堆一样，是各个线程共享的内存区域
• 方法区在虚拟机启动时就被创建，并且它的实际物理内存空间中和java堆区一样都是可以不连续的
• 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，如果系统保存了太多的类，导致方法区溢出，同样会报java.lang.OutOfMemoryError:PermGen space（JDK7及以前）或者java.lang.OutOfMemoryError:Mataspace(JDK7以后)
• 导致方法区会出现OOM的原因：加载大量的第三方jar包、Tomcat部署的工程过多（30-50个）、大量动态的生成反射类
• 元空间的本质与永久代类似，都是JVM规范中方法区的实现，元空间与永久代的最大区别：元空间不在虚拟机设置的内存中，而是使用本地内存。

设置方法区大小与OOM：

JDK7及以前;

-XX:PermSize=100m -XX;MaxPermSize=100m

JDK8及以后：

-XX:MetaspaceSize=100m   -XX:MaxMetaspaceSize=100m

简单谈如何解决OOM问题：

方法区的内存结构：

方法区主要用于存储已被虚拟机加载的类型信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码缓存等。（域信息和方法信息可以理解为包含在类型信息之中）

类型信息：

域信息:

方法信息：

non-final的类变量:

全局常量：static final

被声明为final的类变量的处理方法则不同，每个全局常量在编译的时候就会被分配了

• 对于只有static修饰的变量，在prepare阶段时，将其赋值为0，在initialization时才进行赋值
• 而对于有static final修饰的变量，编译后就将其赋值

• 字节码文件中的常量池当随着字节码文件被加载到方法区时，此时就变成了运行时常量池
• 常量池中包含各种字面量和对类型、域、方法的符号引用：数值量、字符串值、类引用、字段引用、方法引用

为什么需要常量池？

在使用一些公共的信息的时候可以直接保存它的引用而不是它本身，让程序本身更小。

运行时常量池是方法区的一部分，运行时常量池相较于常量池而言，具有动态性

方法区的演进细节：

JDK1.6及之前：有永久代，静态变量存放在永久代上

JDK1.7：有永久代，但已经将字符串常量池和静态变量移除，保存在堆中

JDK1.8及以后：无永久代，类型信息、字段、方法、常量保存在本地内存的元空间，但字符串常量池、静态变量仍在堆

图解：

利用元空间替换永久代的原因;

• 为永久代设置空间大小是很难确定的，如果设置空间较小，则出现fullGC次数较多，出现STW影响性能，分配较大会浪费空间
• 对永久代进行调优是比较困难的

调整StringTable的原因：

Jdk7中将StringTable放到了堆空间中，因为永久代回收效率很低，在fullGC的时候才会触发。而fullGC是老年代空间不足才会触发，这就导致StringTable回收效率不高，放到堆里面，能及时回收内存。

结论：!!!

静态引用对应的对象实体始终都在堆空间，JDK7以后的版本将静态变量（public static int num=10;其中的num）存放在堆中。

方法区（Hotspot虚拟机中为永久代（JDK7及之前）/元空间（JDK8及以后））的垃圾回收：

• 一般这个区域的垃圾回收效果很难让人满意，尤其是类型的卸载，条件相当苛刻，但这部分的垃圾回收有时又确实是有必要的。
• 方法区垃圾回收的两个部分：常量池中废弃的常量、不再使用的类型

常量的垃圾回收：

类型的垃圾回收;

常见面试题：