方法区的Class信息,又称为永久代,是否属于Java堆?
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根据R大的评论,修改了一些错误。
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如果那8G指的是-Xmx 8G,那么256M不在其中。但是永久代/方法区也属于GC Heap的一部分。
另外,方法区(method area)只是JVM规范中定义的一个概念,用于存储类信息、常量池、静态变量、JIT编译后的代码等数据,具体放在哪里,不同的实现可以放在不同的地方。而永久代是Hotspot虚拟机特有的概念,是方法区的一种实现,别的JVM都没有这个东西。
在Java 6中,方法区中包含的数据,除了JIT编译生成的代码存放在native memory的CodeCache区域,其他都存放在永久代;
在Java 7中,Symbol的存储从PermGen移动到了native memory,并且把静态变量从instanceKlass末尾(位于PermGen内)移动到了java.lang.Class对象的末尾(位于普通Java heap内);
在Java 8中,永久代被彻底移除,取而代之的是另一块与堆不相连的本地内存——元空间(Metaspace),‑XX:MaxPermSize 参数失去了意义,取而代之的是-XX:MaxMetaspaceSize。
可参考:
Chapter 2. The Structure of the Java Virtual MachineJEP 122: Remove the Permanent Generation原创回答,有帮助的话,欢迎点赞,这是我持续分享原创干货的动力。
本回答来源于我的开源项目JavaGuide(Java学习+面试指南,开源4年,Github 119k star)。
方法区属于是 JVM 运行时数据区域的一块逻辑区域,是各个线程共享的内存区域。
《Java 虚拟机规范》只是规定了有方法区这么个概念和它的作用,方法区到底要如何实现那就是虚拟机自己要考虑的事情了。也就是说,在不同的虚拟机实现上,方法区的实现是不同的。
当虚拟机要使用一个类时,它需要读取并解析 Class 文件获取相关信息,再将信息存入到方法区。方法区会存储已被虚拟机加载的 类信息、字段信息、方法信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码缓存等数据。
方法区和永久代以及元空间是什么关系呢? 方法区和永久代以及元空间的关系很像 Java 中接口和类的关系,类实现了接口,这里的类就可以看作是永久代和元空间,接口可以看作是方法区,也就是说永久代以及元空间是 HotSpot 虚拟机对虚拟机规范中方法区的两种实现方式。并且,永久代是 JDK 1.8 之前的方法区实现,JDK 1.8 及以后方法区的实现变成了元空间。
为什么要将永久代 (PermGen) 替换为元空间 (MetaSpace) 呢?
下图来自《深入理解 Java 虚拟机》第 3 版 2.2.5
1、整个永久代有一个 JVM 本身设置的固定大小上限,无法进行调整,而元空间使用的是直接内存,受本机可用内存的限制,虽然元空间仍旧可能溢出,但是比原来出现的几率会更小。
当元空间溢出时会得到如下错误:java.lang.OutOfMemoryError: MetaSpace
你可以使用 -XX:MaxMetaspaceSize
标志设置最大元空间大小,默认值为 unlimited,这意味着它只受系统内存的限制。-XX:MetaspaceSize
调整标志定义元空间的初始大小如果未指定此标志,则 Metaspace 将根据运行时的应用程序需求动态地重新调整大小。
2、元空间里面存放的是类的元数据,这样加载多少类的元数据就不由 MaxPermSize
控制了, 而由系统的实际可用空间来控制,这样能加载的类就更多了。
3、在 JDK8,合并 HotSpot 和 JRockit 的代码时, JRockit 从来没有一个叫永久代的东西, 合并之后就没有必要额外的设置这么一个永久代的地方了。
方法区常用参数有哪些?
JDK 1.8 之前永久代还没被彻底移除的时候通常通过下面这些参数来调节方法区大小。
-XX:PermSize=N //方法区 (永久代) 初始大小
-XX:MaxPermSize=N //方法区 (永久代) 最大大小,超过这个值将会抛出 OutOfMemoryError 异常:java.lang.OutOfMemoryError: PermGen
相对而言,垃圾收集行为在这个区域是比较少出现的,但并非数据进入方法区后就“永久存在”了。
JDK 1.8 的时候,方法区(HotSpot 的永久代)被彻底移除了(JDK1.7 就已经开始了),取而代之是元空间,元空间使用的是直接内存。下面是一些常用参数:
-XX:MetaspaceSize=N //设置 Metaspace 的初始(和最小大小)
-XX:MaxMetaspaceSize=N //设置 Metaspace 的最大大小
与永久代很大的不同就是,如果不指定大小的话,随着更多类的创建,虚拟机会耗尽所有可用的系统内存。
运行时常量池
Class 文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息外,还有用于存放编译期生成的各种字面量(Literal)和符号引用(Symbolic Reference)的 常量池表(Constant Pool Table) 。
字面量是源代码中的固定值的表示法,即通过字面我们就能知道其值的含义。字面量包括整数、浮点数和字符串字面量,符号引用包括类符号引用、字段符号引用、方法符号引用和接口方法符号引用。
常量池表会在类加载后存放到方法区的运行时常量池中。
运行时常量池的功能类似于传统编程语言的符号表,尽管它包含了比典型符号表更广泛的数据。
既然运行时常量池是方法区的一部分,自然受到方法区内存的限制,当常量池无法再申请到内存时会抛出 OutOfMemoryError
错误。
字符串常量池
字符串常量池 是 JVM 为了提升性能和减少内存消耗针对字符串(String 类)专门开辟的一块区域,主要目的是为了避免字符串的重复创建。
// 在堆中创建字符串对象”ab“
// 将字符串对象”ab“的引用保存在字符串常量池中
String aa = "ab";
// 直接返回字符串常量池中字符串对象”ab“的引用
String bb = "ab";
System.out.println(aa==bb);// true
HotSpot 虚拟机中字符串常量池的实现是 src/hotspot/share/classfile/stringTable.cpp
,StringTable
本质上就是一个HashSet<String>
,容量为 StringTableSize
(可以通过 -XX:StringTableSize
参数来设置)。
StringTable
中保存的是字符串对象的引用,字符串对象的引用指向堆中的字符串对象。
JDK1.7 之前,字符串常量池存放在永久代。JDK1.7 字符串常量池和静态变量从永久代移动了 Java 堆中。
JDK 1.7 为什么要将字符串常量池移动到堆中?
主要是因为永久代(方法区实现)的 GC 回收效率太低,只有在整堆收集 (Full GC)的时候才会被执行 GC。Java 程序中通常会有大量的被创建的字符串等待回收,将字符串常量池放到堆中,能够更高效及时地回收字符串内存。
相关问题:JVM 常量池中存储的是对象还是引用呢? - RednaxelaFX - 知乎
最后再来分享一段周志明老师在《深入理解 Java 虚拟机(第 3 版)》样例代码&勘误 Github 仓库的 issue#112 中说过的话:
运行时常量池、方法区、字符串常量池这些都是不随虚拟机实现而改变的逻辑概念,是公共且抽象的,Metaspace、Heap 是与具体某种虚拟机实现相关的物理概念,是私有且具体的。
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本回答来源于我的开源项目JavaGuide(Java学习+面试指南)。