基礎(chǔ)知識(shí)

JVM只不過是運(yùn)行在你系統(tǒng)上的另一個(gè)進(jìn)程而已尉间，這一切的魔法始于一個(gè)java命令。正如任何一個(gè)操作系統(tǒng)進(jìn)程那樣缺虐，JVM也需要內(nèi)存來完成它的運(yùn)行時(shí)操 作割坠。記住——JVM本身是硬件的一層軟件抽象，在這之上才能夠運(yùn)行Java程序陨簇，也才有了我們所吹噓的平臺(tái)獨(dú)立性以及WORA（一次編寫吐绵，處處運(yùn)行）。

快速過一遍JVM的內(nèi)存結(jié)構(gòu)
正如虛擬機(jī)規(guī)范所說的那樣河绽，JVM中的內(nèi)存分為5個(gè)虛擬的區(qū)域己单。

• 堆
• 方法區(qū)（非堆）
• JVM棧
• 本地棧
• PC寄存器

堆

你的Java程序中所分配的每一個(gè)對(duì)象都需要存儲(chǔ)在內(nèi)存里。堆是這些實(shí)例化的對(duì)象所存儲(chǔ)的地方耙饰。是的——都怪new操作符纹笼，是它把你的Java堆都占滿了的！
它由所有線程共享
當(dāng)堆耗盡的時(shí)候苟跪，JVM會(huì)拋出java.lang.OutOfMemoryError 異常
堆的大小可以通過JVM選項(xiàng)-Xms和-Xmx來進(jìn)行調(diào)整

堆被分為：

Eden區(qū) —— 新對(duì)象或者生命周期很短的對(duì)象會(huì)存儲(chǔ)在這個(gè)區(qū)域中廷痘，這個(gè)區(qū)的大小可以通過-XX:NewSize和-XX:MaxNewSize參數(shù)來調(diào)整蔓涧。新生代GC（垃圾回收器）會(huì)清理這一區(qū)域。
Survivor區(qū) —— 那些歷經(jīng)了Eden區(qū)的垃圾回收仍能存活下來的依舊存在引用的對(duì)象會(huì)待在這個(gè)區(qū)域笋额。這個(gè)區(qū)的大小可以由JVM參數(shù)-XX:SurvivorRatio來進(jìn)行調(diào)節(jié)元暴。
老年代 —— 那些在歷經(jīng)了Eden區(qū)和Survivor區(qū)的多次GC后仍然存活下來的對(duì)象（當(dāng)然了，是拜那些揮之不去的引用所賜）會(huì)存儲(chǔ)在這個(gè)區(qū)里鳞陨。這個(gè)區(qū)會(huì)由一個(gè)特殊的垃圾回收器來負(fù)責(zé)昨寞。年老代中的對(duì)象的回收是由老年代的GC（major GC）來進(jìn)行的。

方法區(qū)

也被稱為非堆區(qū)域（在HotSpot JVM的實(shí)現(xiàn)當(dāng)中）
它被分為兩個(gè)主要的子區(qū)域
持久代 —— 這個(gè)區(qū)域會(huì)存儲(chǔ)包括類定義厦滤，結(jié)構(gòu)援岩，字段，方法（數(shù)據(jù)及代碼）以及常量在內(nèi)的類相關(guān)數(shù)據(jù)掏导。它可以通過-XX:PermSize及 -XX:MaxPermSize來進(jìn)行調(diào)節(jié)享怀。如果它的空間用完了，會(huì)導(dǎo)致java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space的異常趟咆。

代碼緩存——這個(gè)緩存區(qū)域是用來存儲(chǔ)編譯后的代碼添瓷。編譯后的代碼就是本地代碼（硬件相關(guān)的），它是由JIT（Just In Time)編譯器生成的值纱，這個(gè)編譯器是Oracle HotSpot JVM所特有的鳞贷。

JVM棧

• 和Java類中的方法密切相關(guān)
• 它會(huì)存儲(chǔ)局部變量以及方法調(diào)用的中間結(jié)果及返回值
• Java中的每個(gè)線程都有自己專屬的棧，這個(gè)棧是別的線程無法訪問的虐唠。
• 可以通過JVM選項(xiàng)-Xss來進(jìn)行調(diào)整

本地棧

• 用于本地方法（非Java代碼）
• 按線程分配

PC寄存器

• 特定線程的程序計(jì)數(shù)器
• 包含JVM正在執(zhí)行的指令的地址（如果是本地方法的話它的值則未定義）
• 好吧搀愧，這就是JVM內(nèi)存分區(qū)的基礎(chǔ)知識(shí)了。現(xiàn)在再說說持久代這個(gè)話題吧疆偿。

那么持久代上哪去了咱筛？

事實(shí)上，持久代已經(jīng)被徹底刪除了杆故，取代它的是另一個(gè)內(nèi)存區(qū)域也被稱為元空間迅箩。

為什么移除持久代

• 它的大小是在啟動(dòng)時(shí)固定好的——很難進(jìn)行調(diào)優(yōu)。-XX:MaxPermSize处铛，設(shè)置成多少好呢饲趋？
• HotSpot的內(nèi)部類型也是Java對(duì)象：它可能會(huì)在Full GC中被移動(dòng)，同時(shí)它對(duì)應(yīng)用不透明撤蟆，且是非強(qiáng)類型的奕塑，難以跟蹤調(diào)試，還需要存儲(chǔ)元數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)信息（meta-metadata）枫疆。
• 簡化Full GC：每一個(gè)回收器有專門的元數(shù)據(jù)迭代器爵川。
• 可以在GC不進(jìn)行暫停的情況下并發(fā)地釋放類數(shù)據(jù)。
• 使得原來受限于持久代的一些改進(jìn)未來有可能實(shí)現(xiàn)

元空間 —— 快速入門

持久代的空間被徹底地刪除了息楔，它被一個(gè)叫元空間的區(qū)域所替代了寝贡。持久代刪除了之后扒披，很明顯，JVM會(huì)忽略PermSize和MaxPermSize這兩個(gè)參數(shù)圃泡，還有就是你再也看不到j(luò)ava.lang.OutOfMemoryError: PermGen error的異常了碟案。

JDK 8的HotSpot JVM現(xiàn)在使用的是本地內(nèi)存來表示類的元數(shù)據(jù)，這個(gè)區(qū)域就叫做元空間颇蜡。

元空間的特點(diǎn)：

• 充分利用了Java語言規(guī)范中的好處：類及相關(guān)的元數(shù)據(jù)的生命周期與類加載器的一致价说。
• 每個(gè)加載器有專門的存儲(chǔ)空間
• 只進(jìn)行線性分配
• 不會(huì)單獨(dú)回收某個(gè)類
• 省掉了GC掃描及壓縮的時(shí)間
• 元空間里的對(duì)象的位置是固定的
• 如果GC發(fā)現(xiàn)某個(gè)類加載器不再存活了，會(huì)把相關(guān)的空間整個(gè)回收掉

元空間的內(nèi)存分配模型

• 絕大多數(shù)的類元數(shù)據(jù)的空間都從本地內(nèi)存中分配
• 用來描述類元數(shù)據(jù)的類也被刪除了
• 分元數(shù)據(jù)分配了多個(gè)虛擬內(nèi)存空間
• 給每個(gè)類加載器分配一個(gè)內(nèi)存塊的列表风秤。塊的大小取決于類加載器的類型; sun/反射/代理對(duì)應(yīng)的類加載器的塊會(huì)小一些
• 歸還內(nèi)存塊鳖目，釋放內(nèi)存塊列表
• 一旦元空間的數(shù)據(jù)被清空了，虛擬內(nèi)存的空間會(huì)被回收掉
• 減少碎片的策略

總結(jié)

• Hotspot中的元數(shù)據(jù)現(xiàn)在存儲(chǔ)到了元空間里缤弦。mmap中的內(nèi)存塊的生命周期與類加載器的一致领迈。
• 類指針壓縮空間（Compressed class pointer space）目前仍然是固定大小的，但它的空間較大
• 可以進(jìn)行參數(shù)的調(diào)優(yōu)碍沐，不過這不是必需的狸捅。
• 未來可能會(huì)增加其它的優(yōu)化及新特性。比如累提， 應(yīng)用程序類數(shù)據(jù)共享尘喝；新生代GC優(yōu)化，G1回收器進(jìn)行類的回收斋陪；減少元數(shù)據(jù)的大小朽褪，以及JVM內(nèi)部對(duì)象的內(nèi)存占用量。