JVM 运行时内存空间详解——元空间
通过上一篇文章,我们大体了解了JVM的整体架构,其分为:元数据(JDK7是方法区)、堆、虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器几个部分。本篇文章,咱们对元空间进行剖析,一探究竟。1. 元空间介绍在JDK1.7之前,HotSpot 虚拟机把方法区当成永久代来进行垃圾回收。而从 JDK 1.8 开始,移除永久代,并把方法区移至元空间,它位于本地内存中,而不是虚拟机内存中。HotSpots取消了永久代,那么是
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通过上一篇文章,我们大体了解了JVM的整体架构,其分为:元数据(JDK7是方法区)、堆、虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器几个部分。
本篇文章,咱们对元空间进行剖析,一探究竟。
1. 元空间介绍
- 在JDK1.7之前,HotSpot 虚拟机把方法区当成永久代(方法区的落地实现)来进行垃圾回收。
- 而从 JDK 1.8 开始,移除永久代,并把方法区移至元空间,它位于本地内存中,而不是虚拟机内存中。
- HotSpots取消了永久代,那么是不是也就没有方法区了呢?当然不是,方法区是一个规范,规范没变,它就一直在,只不过取代永久代的是元空间(Metaspace)而已。
它和永久代有什么不同的?
存储位置不同:永久代在物理上是堆的一部分,和新生代、老年代的地址是连续的,而元空间属于本地内存。
存储内容不同:在原来的永久代划分中,永久代用来存放类的元数据信息、静态变量以及常量池等。现在类的元信息存储在元空间中,静态变量和常量池等并入堆中,相当于原来的永久代中的数据,被元空间和堆内存给瓜分了。
2. 为什么要废弃永久代,引入元空间?
相比于之前的永久代划分,Oracle为什么要做这样的改进呢?
- 在原来的永久代划分中,永久代需要存放类的元数据、静态变量和常量等。它的大小不容易确定,因为这其中有很多影响因素,比如类的总数,常量池的大小和方法数量等,-XX:MaxPermSize 指定太小很容易造成永久代内存溢出。
- 移除永久代是为融合HotSpot VM与 JRockit VM而做出的努力,因为JRockit没有永久代,不需要配置永久代。
- 永久代会为GC带来不必要的复杂度,并且回收效率偏低。
3. 废除永久代的好处
- 由于类的元数据分配在本地内存中,元空间的最大可分配空间就是系统可用内存空间。不会遇到永久代存在时的内存溢出错误。
- 将运行时常量池从PermGen分离出来,与类的元数据分开,提升类元数据的独立性。
- 将元数据从PermGen剥离出来到Metaspace,可以提升对元数据的管理同时提升GC效率。
4. Metaspace相关参数
- -XX:MetaspaceSize,初始空间大小,达到该值就会触发垃圾收集进行类型卸载,同时GC会对该值进行调整:如果释放了大量的空间,就适当降低该值;如果释放了很少的空间,那么在不超过MaxMetaspaceSize时,适当提高该值。
- -XX:MaxMetaspaceSize,最大空间,默认是没有限制的。如果没有使用该参数来设置类的元数据的大小,其最大可利用空间是整个系统内存的可用空间。
JVM也可以增加本地内存空间来满足类元数据信息的存储。但是如果没有设置最大值,则可能存在bug导致Metaspace的空间在不停的扩展,会导致机器的内存不足;进而可能出现swap内存被耗尽;最终导致进程直接被系统直接kill掉。如果设置了该参数,当Metaspace剩余空间不足,会抛出java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace space - -XX:MinMetaspaceFreeRatio,在GC之后,最小的Metaspace剩余空间容量的百分比,减少为分配空间所导致的垃圾收集。
- -XX:MaxMetaspaceFreeRatio,在GC之后,最大的Metaspace剩余空间容量的百分比,减少为释放空间所导致的垃圾收集。
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