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JDK为什么废弃永久代,而引入元空间

来源: 责编: 时间:2023-09-28 10:05:43 177观看
导读今天我们来说说这个 JVM 的相关知识,因为面试简直是问到麻木的问题,那就是关于 JVM 的相关知识,今天了不起再次来和大家聊一下这个知识,我们从一些比较奇怪的问题说起,也不说那些经常会问到的内容了,比如 JVM 的垃圾回收机

今天我们来说说这个 JVM 的相关知识,因为面试简直是问到麻木的问题,那就是关于 JVM 的相关知识,今天了不起再次来和大家聊一下这个知识,我们从一些比较奇怪的问题说起,也不说那些经常会问到的内容了,比如 JVM 的垃圾回收机制什么的。u8G28资讯网——每日最新资讯28at.com

JDK 的元空间

我们都知道,在 JVM 中,,JVM 内存共分为虚拟机栈、堆、方法区、程序计数器、本地方法栈五个部分。u8G28资讯网——每日最新资讯28at.com

他们的作用,了不起给大家整了个图解。u8G28资讯网——每日最新资讯28at.com

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这就是 JVM 中不同模块对应的不同的作用。u8G28资讯网——每日最新资讯28at.com

那么什么是永久代,什么是元空间呢?u8G28资讯网——每日最新资讯28at.com

永久代:

在jdk7以及jdk7之前,方法区被称为永久代(PermGen)u8G28资讯网——每日最新资讯28at.com

此时永久代是 Java 堆(Java Heap)的一部分,用于存储类信息、方法信息、常量池信息等静态数据。u8G28资讯网——每日最新资讯28at.com

元空间(Metaspace)

元空间不再与堆连续,而是直接存在于本地内存中,也就是机器的内存。理论上机器内存有多大,元空间的野心就有多大。u8G28资讯网——每日最新资讯28at.com

而在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。u8G28资讯网——每日最新资讯28at.com

在Java7时,仍然有永久代,永久代也与堆中的老年代连续,但永久代中存储的部分数据已经开始转移到Java Heap或Native Memory中了,比如:u8G28资讯网——每日最新资讯28at.com

  • 符号引用(Symbols)转移到了Native Memory
  • 字符串常量池(interned strings)转移到了Java Heap
  • 类的静态变量(class statics)转移到了Java Heap

HotSpots取消了永久代,那么是不是也就没有方法区了呢?u8G28资讯网——每日最新资讯28at.com

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。u8G28资讯网——每日最新资讯28at.com

那么它和永久代有什么不同呢?这就是个问题了。u8G28资讯网——每日最新资讯28at.com

那么他们的不同点都有哪些呢?u8G28资讯网——每日最新资讯28at.com

元空间和永久代的不同点:u8G28资讯网——每日最新资讯28at.com

存储位置不同

为什么说存储位置不同呢?u8G28资讯网——每日最新资讯28at.com

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。u8G28资讯网——每日最新资讯28at.com

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。u8G28资讯网——每日最新资讯28at.com

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为什么要废弃永久代,而使用元空间来进行替换呢?

这时候我们就有了新的问题,为什么要废弃永久代,而使用元空间来进行替换呢?u8G28资讯网——每日最新资讯28at.com

首先我们得知道,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。u8G28资讯网——每日最新资讯28at.com

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。u8G28资讯网——每日最新资讯28at.com

-XX:MaxPermSize 指定太小很容易造成永久代内存溢出。u8G28资讯网——每日最新资讯28at.com

第二个原因则是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。u8G28资讯网——每日最新资讯28at.com

第三个原因永久代会为GC带来不必要的复杂度,并且回收效率偏低。u8G28资讯网——每日最新资讯28at.com

其实还有的人觉得,Oracle收购了jrockit虚拟机,要将它和HotSpot做整合,而jrockit是没有永久代的而且jrockit用户也没有配置永久代大小的习惯所以将废弃永久代与jrockit保持一致采用元空间实现方法区。了不起觉得也有一定的道理。u8G28资讯网——每日最新资讯28at.com

毕竟两大虚拟机要做统一永久代和元空间势必要废弃一个,而永久代的痛点是在于大小不好设置,设置小了会频繁发生GC,而且永久代的GC是效率很低且费时间,因为判断一个类是否可以被回收的条件很苛刻且费时,会占用资源影响用户线程的执行导致整体吞吐量变低。u8G28资讯网——每日最新资讯28at.com

而实际上永久代不是本地内存是虚拟机内存也就是是属于JVM进程的内存,所以如果设置过大就回造成内存的浪费,空余部分内存JVM进程本身用不到也不让其他进程使用。u8G28资讯网——每日最新资讯28at.com

如果使用元空间的话直接使用的是本地内存,默认也是不加以控制最大值的可以自己扩张,这样可以减少GC提升吞吐量,再有哪怕设置了最大值由于使用的是直接内存,空余的内存也是允许其他进程使用的。u8G28资讯网——每日最新资讯28at.com

所以,大家知道为什么要替换了吧。u8G28资讯网——每日最新资讯28at.com

既然都已经要替换,那么一定是废除永久代是对 JVM 来说,肯定是好处多多的。u8G28资讯网——每日最新资讯28at.com

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。

既然我们在这里说到这个Metaspace,那么肯定得说说这个 Metaspace 的相关参数都是代表的什么配置。u8G28资讯网——每日最新资讯28at.com

Metaspace

  • -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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