Java 元空间内容 jvm元空间在哪里

1. 常量池位于方法区吗？
   常量池在JDK 1.8及之前的版本中通常是存储在永久代（PermGen）中，而在JDK 1.8及之后的版本中，常量池被移动到了堆中。
   常量池包含以下几种类型的常量：

1. 字面量常量：如字符串、整数、浮点数等。
2. 符号引用：包括类和接口的全限定名、字段的名称和描述符、方法的名称和描述符等。

常量池的作用主要有以下几点：

1. 节约内存：常量池可以避免重复的存储相同值的常量，节约内存空间。
2. 提高性能：通过常量池中的符号引用，可以快速定位和访问类、字段、方法等。
3. 支持动态语言特性：常量池中的符号引用可以在运行时动态解析。

在JDK 1.8及之前的版本中，常量池存储在永久代中，由于永久代的限制，如果常量池中的常量过多或过大，可能会导致永久代空间不足的问题。而在JDK 1.8及之后的版本中，由于永久代被元数据空间（Metaspace）取代，常量池被移动到了堆中，避免了永久代空间不足的问题。

1. 元数据空间、方法区、永久代不同JDK版本之间的差异？

1. JDK 1.8：在JDK 1.8中，元数据空间（Metaspace）取代了永久代（PermGen）。元数据空间使用本地内存（Native Memory）而不是Java堆内存，动态调整大小，大大提高了内存管理的灵活性和效率。
2. JDK 1.7：在JDK 1.7中，永久代（PermGen）仍然存在，但也引入了一些新的概念，比如字符串常量池被移动到了堆中，避免了永久代的空间浪费。此外，垃圾收集器的改进也使得永久代的回收更加高效。
3. JDK 1.6：在JDK 1.6中，永久代（PermGen）作为方法区（Method Area）的一种实现方式，用于存储类信息、方法信息等静态数据。由于永久代的大小是有限制的，如果应用程序中存在大量的动态生成的类，就会导致永久代空间不足，从而引发OutOfMemoryError异常。因此，需要对永久代的大小进行适当的调整。

简要回答

方法区实在虚拟机规范里面被定义的，不同的虚拟机对这个定义的实现不同，在HotSpot 虚拟机中在 jdk1.7 版本之前的方法区实现叫永久代（PermGen space），jdk1.8 之后叫做元空间（Metaspace）。

如 JRockit（Oracle）、J9（IBM） 虚拟机有方法区 ，但是就没有永久代 PermGen space所以我们以下讨论的都是基于 HotSpot 虚拟机。

详细回答

再谈运行时内存

从小刀前面写的文章中可以知道，方法区是运行时区域的一部分，且是各个线程共享内存的区域，它用于存储类的信息、常量、静态变量、即使时编译后的代码等数据。我们来看看这虚拟机内存的分布图：

我们再来看看方法区这块内存的存储数据，如下：

《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者进行压缩。”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。

用大白话说就是，制定虚拟机规范的这批人觉得方法区因该是属于堆的，但是如果实现者嫌麻烦的话，在你自己的虚拟机实现里可以不把这部分当成堆

永久代（PermGen）

在jdk7及以前，HotSpot对方法区的实现是叫做永久代 Permanent Generation space。

这里有个误区，很多人把 永久代等价于方法区，会说：“永久代就是方法区”，这样子表述不够精准。这里举个例子，在自然界中我们通过形态特征、栖息环境、生活习惯、分布范围、繁殖方式等特性来定义动物的类别。比如犬科动物的特征是“体形矫健，四肢细长，擅长跑，颜面部长，吻端突出，尾较粗长，尾毛一般浓密蓬松。。。”，但是我们不能说犬科是哈士奇或者犬科是中华田园犬。我们只能说哈士奇是犬科的一个品种。

所以说在JDK1.7以前的HotSpot虚拟机和jdk8的虚拟机运行时内存的变化如下图：

我们平时应该都见过 java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space 这个异常。这个就是永久代内存空间不能瞒住内存分配要求，虚拟机抛出的一个异常。

在jdk7以前可以通过如下两个参数调整永久代空间

• 通过-xx:Permsize来设置永久代初始分配空间。默认值是20.75M。
• 通过-XX:MaxPermsize来设定永久代最大可分配空间。32位机器默认是64M，64位机器模式是82M。

public class OomMock {

    public static void main(String[] args) {
        URL url = null;
        List<ClassLoader> classLoaderList = new ArrayList<ClassLoader>();
        try {
            url = new File("/tmp").toURI().toURL();
            URL[] urls = {url};
            while (true){
                ClassLoader loader = new URLClassLoader(urls);
                classLoaderList.add(loader);
                loader.loadClass("com.example.modeldemo.A");
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

上面的例子如果是在Jdk7下运行会因为永久代内存分配不足而内存溢出。

元空间（Metaspace）

由上文可知，Metaspace（元空间）和 PermGen（永久代）都是对 JVM规范中方法区的一种落地实现只是 Oracle 从 JDK7 就开始就逐步的将永久代移除，慢慢的用元空间代替。直到JDK8 的发布才宣告 PermGen（永久代）的彻底移除。

jdk7开始已经对字符串常量池等从永久代移除，所以永久代的移除过程跨越了jdk7和jdk8两个大版本。是渐进式的移除。

接下来我们来看一个例子:

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
 
public class StringOomMock {
    
    static String  base = "string";
    
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<String>();
        for (int i=0;i< Integer.MAX_VALUE;i++){
            String str = base + base;
            base = str;
            list.add(str.intern());
        }
    }
}

上面这个例子我们对一个类常量 base 不断的做字符串拼接在不同环境中遇到的情况如下：

jdk6 的情况下：

jdk7的情况下：

jdk8的情况下：

我们从上面姐结果克义得出以下几个结论

• 在jdk6中抛出的是永久代异常，说明运行时常量池在永久代
• 在jdk7和jdk8 抛出的是在堆异常，说明运行时常量池在java堆中
• 在 jdk8 中有一条警告 ignoring option PermSize=10M; support was removed in 8.0 …这表示 jdk8 已经不支持 PermSize=10M 这种配置来调节永久代大小

元空间和永久代不同点

内存位置：

元空间和永久代最大的区别是元空间并不在虚拟机中，而是使用本地内存

参数调配：

• 永久代：通过-xx:Permsize来设置永久代初始分配空间。默认值是20.75M。
• -XX:MaxPermsize来设定永久代最大可分配空间。32位机器默认是64M，64位机器模式是82M。
• 元空间：大小可以使用参数 -XX:MetaspaceSize 和 -XX:MaxMetaspaceSize指定，默认值依赖于平台。windows下，-XX:MetaspaceSize是21M，-XX:MaxMetaspaceSize的值是-1，即没有限制

异常溢出：

• 元空间：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OutOfMemoryError:Metaspace。异常
• 永久代：达内存配置上限抛出 OutOfMemoryError:PermGen space 异常

为什么移除永久代

我们来看看 openjdk文档里面的一句话：

This is part of the JRockit and Hotspot convergence effort. JRockit customers do not need to configure the permanent generation (since JRockit does not have a permanent generation) and are accustomed to not configuring the permanent generation.

大致意思就是说，为了 JRockit 和 Hotspot 融合工作，JRockit客户不需要配置永久代，因为JRockit没有永久代

除了为了融合适配移除永久代以外还有其他原因：

• 永久代设置空间大小是很难确定的，因为可能某个实际的业务场景中有不断的类加载等工作，但是元空间时使用本地内存，默认情况下时手本地大小限制的。
• 调优困难，一般来说这个区域的回收效果比较难令人满意，尤其是类型的卸载，条件相当苛刻。但是这部分区域的回收有时又确实是必要的。以前sun公司的Bug列表中，曾出现过的若干个严重的Bug就是由于低版本的HotSpot虚拟机对此区域未完全回收而导致内存泄漏。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在使用的类型。