一、方法区概述

以Person person = new Person()为例，看一下栈、堆、方法区（元空间）之间的关系

《Java虚拟机规范》中明确说明：‘尽管所有的方法区在逻辑上属于堆的一部分，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HotSpot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。所以，方法区可以看作是一块独立于Java堆的内存空间。

1.1 方法区的不同版本

• 在jdk7及以前，习惯上把方法区称为永久代。jdk8开始，使用元空间取代了永久代

• 本质上，方法区和永久代并不等价。仅是对hotSpot而言的。《java虚拟机规范》对如何实现方法区，不做统一要求。例如：BEA JRockit/IBM J9中不存在永久代的概念

• 元空间的本质和永久代类似，都是对JVM规范中方法区的实现。不过元空间与永久代最大的区别在于：元空间不再虚拟机设置的内存中，而是使用本地内存

• 永久代、元空间并不只是名字变了。内部结构也调整了

• 在Hotspot中可以把方法区等同于元空间

1.2 方法区的特点

• 方法区（Method Area）与Java堆一样，是各个线程共享的内存区域

• 方法区在JVM启动时就会被创建，并且它的实际的物理内存空间中和Java堆区一样都可以是不连续的

• 方法区的大小，跟堆空间一样，可以选择固定大小或者可拓展

• 方法区的大小决定了系统可以保存多少个类，如果系统定义了太多的类，导致方法区溢出，虚拟机同样会抛出内存溢出错误：java.lang.OutOfMemoryError:PermGen space（ jdk1.7之前）java.lang,OutOfMemoryError:Metaspace（jdk1.8之后），比如：

  • 加载大量的第三方jar包；
  • Tomcat部署的工程过多；
  • 大量动态生成反射类；

• 关闭JVM就会释放这个区域的内存

1.3 举例查看元空间

下面以一个例子看一下方法区（元空间）默认占用情况

public class MethodAreaDemo1 {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {System.out.println("start.....");Thread.sleep(1000_000);}
}

通过下面这个图可以看出来，看似一段非常简单的代码，实际加载到内存中的类有1629个（动态）

二、方法区参数

2.1 方法区默认参数

jdk7及以前：

• 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
• 当JVM加载的类信息容量超过了这个值，会报异常OutOfMemoryError ： PermGen space

jdk8及以后：

• 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。==在《1.3 举例查看元空间》中也已看得出来。
• 与永久代不同，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，虚拟机一样会拋出异常OutOfMemoryError:Metaspace

2.2 方法区自定义参数

默认值就是元空间初始的高水位线，一旦触及这个水位线，Full GC将会被触发并卸载没用的类（即这些类对应的类加载器不再存活），然后这个高水位线将会重置。新的高水位线的值取决于GC后释放了多少元空间。如果释放的空间不足，那么在不超过元空间最大值时，适当提高该值。如果释放空间过多，则适当降低该值

• -XX:MetaspaceSize=100M： 设置元空间初始大小。

  • 如果初始化的高水位线设置过低，上述高水位线调整情况会发生很多次。通过垃圾回收器的日志可以观察到Full GC多次调用。为了避免频繁地GC，建议将-XX:MetaspaceSize设置为一个相对较高的值。

• -XX:MaxMetaspaceSize=100M：设置元空间最大值。

2.3 方法区OOMDemo

/***      -XX:MetaspaceSize=10M   -XX:MaxMetaspaceSize=10M*/
public class MethodAreaOOMTest extends ClassLoader {public static void main(String[] args) {int j = 0;try {MethodAreaOOMTest test = new MethodAreaOOMTest();for (int i = 0; i < 10000; i++) {//创建ClassWriter对象，用于生成类的二进制字节码ClassWriter classWriter = new ClassWriter(0);//指明版本号，修饰符，类名，包名，父类，接口classWriter.visit(Opcodes.V1_6, Opcodes.ACC_PUBLIC, "Class" + i, null, "java/lang/Object", null);//返回byte[]byte[] code = classWriter.toByteArray();//类的加载test.defineClass("Class" + i, code, 0, code.length);j++;}} finally {System.out.println(j);}}
}

Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Compressed class spaceat java.lang.ClassLoader.defineClass1(Native Method)at java.lang.ClassLoader.defineClass(ClassLoader.java:763)at java.lang.ClassLoader.defineClass(ClassLoader.java:642)at cn.rain.java.methodarea.MethodAreaOOMTest.main(MethodAreaOOMTest.java:27)

Compressed class space：代表当前JVM是64位的，并且开启了类指针压缩

2.4 排查OOM思路

要解决00M异常或heap space的异常，一般的手段是首先通过内存映像分析工具（如Eclipse Memory Analyzer） 对dump出来的堆转储快照进行分析，重点是确认内存中的对象是否是必要的，也就是要先分清楚到底是出现了内存泄漏（Memory Leak）还是内存溢出（Memory 0verflow） 。

• 如果是内存泄漏，可进一步通过工具查看泄漏对象到GC Roots 的引用链。于是就能找到泄漏对象是通过怎样的路径与GCRoots相关联并导致垃圾收集器无法自动回收它们的。掌握了泄漏对象的类型信息，以及GC Roots引用链的信息，就可以比较准确地定位出泄漏代码的位置。

• 如果不存在内存泄漏，换句话说就是内存中的对象确实都还必须存活着，那就应当检查虚拟机的堆参数（一Xmx与一Xms） ，与机器物理内存对比看是否还可以调大，从代码_上检查是否存在某些对象生命周期过长、持有状态时间过长的情况，尝试减少程序运行期的内存消耗。

三、 方法区内部结构

方法区用于存储已被虚拟机加载的类型信息、 常量、 即时编译器编译后的代码缓存、ClassLoader信息等数据 。Classloader也会记录加载过哪些文件

3.1 类型信息

对每个加载的类型（ 类class、接口interface、枚举enum、注解annotation），JVM必 .须在方法区中存储以下类型信息：

• ①这个类型的完整有效名称（全名=包名.类名）
• ②这个类型直接父类的完整有效名（对于interface或是java. lang.Object，都没有父类）
• ③这个类型的修饰符（public， abstract， final的某个子集）
• ④这个类型直接接口的一个有序列表

3.2 属性信息

• JVM必须在方法区中保存类型的所有属性的相关信息以及属性的声明顺序。
• 属性的相关信息包括：属性名称、 属性类型、属性修饰符（public， private， protected， static， final， volatile， transient的某个子集）

3.3 方法信息

JVM必须保存所有方法的以下信息，同域信息一样包括声明顺序：

• 方法名称
• 方法的返回类型（或void）
• 方法参数的数量和类型（按顺序）
• 方法的修饰符（public， private， protected， static， final， synchronized， native ， abstract的一个子集）
• 方法的字节码（bytecodes）、操作数栈、局部变量表及大小（ abstract和native 方法除外）
• 异常表（ abstract和native方法除外）
  • 每个异常处理的开始位置、结束位置、代码处理在程序计数器中的偏移地址、被捕获的异常类的常量池索引

通过一个代码示例反编译后看一下内部结构

package cn.rain.java.methodarea;import java.io.Serializable;/*** @PackageName :  cn.rain.java.methodarea* @Created : 2020/7/1* @Author : Rain* @Version : V1.0* @Des :       方法区内部结构测试*/
public class MethodInnerStrucTest extends Object implements Comparable<String>,Serializable {//属性public int num = 10;private static String str = "测试方法内部结构";//方法public void test1(){int count = 20;System.out.println("count= "+ count);}public static int test2(){int result = 0;try {int value = 30;result = value/0;} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}return result;}@Overridepublic int compareTo(String o) {return 0;}
}

Classfile /E:/IdeaProjects/JVM/out/production/chapter01/cn/rain/java/methodarea/MethodInnerStrucTest.classLast modified 2020-7-1; size 1636 bytesMD5 checksum 827030496cbd5a2e7f6311fb20122c24Compiled from "MethodInnerStrucTest.java"
//本类、父类、接口的全限定类名
//类的权限修饰符：flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
public class cn.rain.java.methodarea.MethodInnerStrucTest extends java.lang.Object implements java.lang.Comparable<java.lang.String>, java.io.Serializableminor version: 0major version: 52flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
//常量池
Constant pool:#1 = Methodref          #18.#52        // java/lang/Object."<init>":()V#2 = Fieldref           #17.#53        // cn/rain/java/methodarea/MethodInnerStrucTest.num:I#3 = Fieldref           #54.#55        // java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;#4 = Class              #56            // java/lang/StringBuilder#5 = Methodref          #4.#52         // java/lang/StringBuilder."<init>":()V#6 = String             #57            // count=#7 = Methodref          #4.#58         // java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;#8 = Methodref          #4.#59         // java/lang/StringBuilder.append:(I)Ljava/lang/StringBuilder;#9 = Methodref          #4.#60         // java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;#10 = Methodref          #61.#62        // java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V#11 = Class              #63            // java/lang/Exception#12 = Methodref          #11.#64        // java/lang/Exception.printStackTrace:()V#13 = Class              #65            // java/lang/String#14 = Methodref          #17.#66        // cn/rain/java/methodarea/MethodInnerStrucTest.compareTo:(Ljava/lang/String;)I#15 = String             #67            // 测试方法内部结构#16 = Fieldref           #17.#68        // cn/rain/java/methodarea/MethodInnerStrucTest.str:Ljava/lang/String;#17 = Class              #69            // cn/rain/java/methodarea/MethodInnerStrucTest#18 = Class              #70            // java/lang/Object#19 = Class              #71            // java/lang/Comparable#20 = Class              #72            // java/io/Serializable#21 = Utf8               num#22 = Utf8               I#23 = Utf8               str#24 = Utf8               Ljava/lang/String;#25 = Utf8               <init>#26 = Utf8               ()V#27 = Utf8               Code#28 = Utf8               LineNumberTable#29 = Utf8               LocalVariableTable#30 = Utf8               this#31 = Utf8               Lcn/rain/java/methodarea/MethodInnerStrucTest;#32 = Utf8               test1#33 = Utf8               count#34 = Utf8               test2#35 = Utf8               (I)I#36 = Utf8               value#37 = Utf8               e#38 = Utf8               Ljava/lang/Exception;#39 = Utf8               cal#40 = Utf8               result#41 = Utf8               StackMapTable#42 = Class              #63            // java/lang/Exception#43 = Utf8               compareTo#44 = Utf8               (Ljava/lang/String;)I#45 = Utf8               o#46 = Utf8               (Ljava/lang/Object;)I#47 = Utf8               <clinit>#48 = Utf8               Signature#49 = Utf8               Ljava/lang/Object;Ljava/lang/Comparable<Ljava/lang/String;>;Ljava/io/Serializable;#50 = Utf8               SourceFile#51 = Utf8               MethodInnerStrucTest.java#52 = NameAndType        #25:#26        // "<init>":()V#53 = NameAndType        #21:#22        // num:I#54 = Class              #73            // java/lang/System#55 = NameAndType        #74:#75        // out:Ljava/io/PrintStream;#56 = Utf8               java/lang/StringBuilder#57 = Utf8               count=#58 = NameAndType        #76:#77        // append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;#59 = NameAndType        #76:#78        // append:(I)Ljava/lang/StringBuilder;#60 = NameAndType        #79:#80        // toString:()Ljava/lang/String;#61 = Class              #81            // java/io/PrintStream#62 = NameAndType        #82:#83        // println:(Ljava/lang/String;)V#63 = Utf8               java/lang/Exception#64 = NameAndType        #84:#26        // printStackTrace:()V#65 = Utf8               java/lang/String#66 = NameAndType        #43:#44        // compareTo:(Ljava/lang/String;)I#67 = Utf8               测试方法内部结构#68 = NameAndType        #23:#24        // str:Ljava/lang/String;#69 = Utf8               cn/rain/java/methodarea/MethodInnerStrucTest#70 = Utf8               java/lang/Object#71 = Utf8               java/lang/Comparable#72 = Utf8               java/io/Serializable#73 = Utf8               java/lang/System#74 = Utf8               out#75 = Utf8               Ljava/io/PrintStream;#76 = Utf8               append#77 = Utf8               (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;#78 = Utf8               (I)Ljava/lang/StringBuilder;#79 = Utf8               toString#80 = Utf8               ()Ljava/lang/String;#81 = Utf8               java/io/PrintStream#82 = Utf8               println#83 = Utf8               (Ljava/lang/String;)V#84 = Utf8               printStackTrace
{public int num;descriptor: Iflags: ACC_PUBLICprivate static java.lang.String str;descriptor: Ljava/lang/String;flags: ACC_PRIVATE, ACC_STATICpublic cn.rain.java.methodarea.MethodInnerStrucTest();descriptor: ()Vflags: ACC_PUBLICCode:stack=2, locals=1, args_size=10: aload_01: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V4: aload_05: bipush        107: putfield      #2                  // Field num:I10: returnLineNumberTable:line 12: 0line 14: 4LocalVariableTable:Start  Length  Slot  Name   Signature0      11     0  this   Lcn/rain/java/methodarea/MethodInnerStrucTest;public void test1();descriptor: ()Vflags: ACC_PUBLICCode:stack=3, locals=2, args_size=10: bipush        202: istore_13: getstatic     #3                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;6: new           #4                  // class java/lang/StringBuilder9: dup10: invokespecial #5                  // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V13: ldc           #6                  // String count=15: invokevirtual #7                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;18: iload_119: invokevirtual #8                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(I)Ljava/lang/StringBuilder;22: invokevirtual #9                  // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;25: invokevirtual #10                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V28: returnLineNumberTable:line 19: 0line 20: 3line 21: 28LocalVariableTable:Start  Length  Slot  Name   Signature0      29     0  this   Lcn/rain/java/methodarea/MethodInnerStrucTest;3      26     1 count   Ipublic static int test2();descriptor: ()Iflags: ACC_PUBLIC, ACC_STATICCode:stack=2, locals=2, args_size=00: iconst_01: istore_02: bipush        304: istore_15: iload_16: iconst_07: idiv8: istore_09: goto          1712: astore_113: aload_114: invokevirtual #12                 // Method java/lang/Exception.printStackTrace:()V17: iload_018: ireturnException table:from    to  target type2     9    12   Class java/lang/ExceptionLineNumberTable:line 24: 0line 26: 2line 27: 5line 30: 9line 28: 12line 29: 13line 31: 17LocalVariableTable:Start  Length  Slot  Name   Signature5       4     1 value   I13       4     1     e   Ljava/lang/Exception;2      17     0 result   IStackMapTable: number_of_entries = 2frame_type = 255 /* full_frame */offset_delta = 12locals = [ int ]stack = [ class java/lang/Exception ]frame_type = 4 /* same */public int compareTo(java.lang.String);descriptor: (Ljava/lang/String;)Iflags: ACC_PUBLICCode:stack=1, locals=2, args_size=20: iconst_01: ireturnLineNumberTable:line 37: 0LocalVariableTable:Start  Length  Slot  Name   Signature0       2     0  this   Lcn/rain/java/methodarea/MethodInnerStrucTest;0       2     1     o   Ljava/lang/String;public int compareTo(java.lang.Object);descriptor: (Ljava/lang/Object;)Iflags: ACC_PUBLIC, ACC_BRIDGE, ACC_SYNTHETICCode:stack=2, locals=2, args_size=20: aload_01: aload_12: checkcast     #13                 // class java/lang/String5: invokevirtual #14                 // Method compareTo:(Ljava/lang/String;)I8: ireturnLineNumberTable:line 12: 0LocalVariableTable:Start  Length  Slot  Name   Signature0       9     0  this   Lcn/rain/java/methodarea/MethodInnerStrucTest;static {};descriptor: ()Vflags: ACC_STATICCode:stack=1, locals=0, args_size=00: ldc           #15                 // String 测试方法内部结构2: putstatic     #16                 // Field str:Ljava/lang/String;5: returnLineNumberTable:line 15: 0
}
Signature: #49                          // Ljava/lang/Object;Ljava/lang/Comparable<Ljava/lang/String;>;Ljava/io/Serializable;
SourceFile: "MethodInnerStrucTest.java"

完整的本类、父类、接口的全限定类名

//本类、父类、接口的全限定类名
//类的权限修饰符：flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
public class cn.rain.java.methodarea.MethodInnerStrucTest extends java.lang.Object implements java.lang.Comparable<java.lang.String>, java.io.Serializable

flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER

属性信息

/**顺序与代码书写顺序一致
*  //属性
*  public int num = 10;
*  private static String str = "测试方法内部结构";
*/public int num;							//属性名称descriptor: I						//属性类型flags: ACC_PUBLIC					//权限修饰符private static java.lang.String str;	//属性名称descriptor: Ljava/lang/String;		//属性类型flags: ACC_PRIVATE, ACC_STATIC		//权限修饰符

方法信息

• 构造器

//构造器，在字节码里面构造器也是属于Method
public cn.rain.java.methodarea.MethodInnerStrucTest();	//方法名descriptor: ()V										//返回值类型flags: ACC_PUBLIC									//权限修饰符

• test1

//源码
public void test1(){int count = 20;System.out.println("count= "+ count);}public void test1();									//方法名descriptor: ()V										//返回值类型voidflags: ACC_PUBLIC									//权限修饰符Code:stack=3, locals=2, args_size=1//stack=3		操作数栈深度//locals=2		局部变量表大小//args_size=1	参数个数，当前方法不是static修饰，														这里的参数指的是this

• test2

//源码
public static int test2(){int result = 0;try {int value = 30;result = value/0;} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}return result;}public static int test2();								//方法名descriptor: ()I										//返回值类型intflags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC						//权限修饰符Code:stack=2, locals=2, args_size=0//stack=3		操作数栈深度//locals=2		局部变量表大小//args_size=0	参数个数，当前方																		法是static修饰,																		   就不存在this引用........Exception table:									//异常信息表from    to  target type2     9    12   Class java/lang/ExceptionLineNumberTable:line 24: 0line 26: 2line 27: 5line 30: 9line 28: 12line 29: 13line 31: 17........											//从LineNumberTable的第2行至第9															行，对应的是源码的第26行至30行line 26: 2line 27: 5line 30: 9即int value = 30;result = value/0;} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}

3.4 non-final的类变量

• 静态变量和类关联在一起，随着类的加载而加载，他们成为类数据在逻辑上的一部分
• 类变量被类的所有实例所共享，即使没有类实例你也可以访问它。
• 全局常量 static final 被声明为final的类变量的处理方法则不同，每个全局常量在编译的时候就被分配了。

代码示例及反编译结果

//源码
public class MethodAreaTest {public static void main(String[] args) {Order order = null;order.hello();System.out.println(order.count);}
}class Order {public static int count = 1;public static final int number = 2;public static void hello() {System.out.println("hello!");}
}
//反编译
public static int count;descriptor: Iflags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC//static 修饰在编译阶段没有赋值，在准备阶段													赋初始零值，初始化阶段才真正的给静态变量赋值public static final int number;descriptor: Iflags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC, ACC_FINALConstantValue: int 2						//static final修饰在编译阶段已经赋值

3.5 运行时常量池

上面3.3方法信息中反编译的字节码中包含字节码层面的常量池，如下

//常量池
Constant pool:#1 = Methodref          #18.#52        // java/lang/Object."<init>":()V#2 = Fieldref           #17.#53        // cn/rain/java/methodarea/MethodInnerStrucTest.num:I#3 = Fieldref           #54.#55        // java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;#4 = Class              #56            // java/lang/StringBuilder
..................................................................#21 = Utf8               num#22 = Utf8               I#23 = Utf8               str#24 = Utf8               Ljava/lang/String;#25 = Utf8               <init>#26 = Utf8               ()V#27 = Utf8               Code
..................................................................

上线的常量池也称为class常量池，是处于编译阶段时期的常量池，这里面包含的内容都是一些符号引用，比如

#21 = Utf8               num
#22 = Utf8               I
#23 = Utf8               str
#24 = Utf8               Ljava/lang/String;
#25 = Utf8               <init>
#26 = Utf8               ()V
#27 = Utf8               Code

这些都是一个个的符号，也就是我们熟知的符号引用。但是在程序运行期间，这些符号引用都会借助动态链接转换为直接引用（动态链接在运行时数据区域—虚拟机栈中有说明），而这经过转换后的常量池被称为运行时常量池，存放在方法区中。

• JVM方法区中，每个类型都会有一个运行时常量池，池中的数据像数组一样，通过索引访问
• 运行时常量池包含多种不同的常量，包括编译器已经确定的字面量，也包括到运行期解析后才能够获得的方法或者字段引用。此时不再是常量池中的符号地址了，这里换为真实地址。
• 具备动态性，例如String类中的public native String intern();
• 当创建类或接口的运行时常量池时，如果构造运行时常量池所需的内存空间超过了方法区所能提供的最大值，则JVM会抛OOM异常。

四、 方法区的前世今生

首先明确：只有HotSpot才有永久代。 BEA JRockit、IBM J9等来说，是不存在永久代的概念的。原则上如何实现方法区属于虛拟机实现细节，不受《Java虚拟机规范》管束，并不要求统一。

下面的内容都是针对Hotspot来说明。

• jdk1.6及之前：有永久代（permanent generation），静态变量存放在永久代上

• jdk1.7：有永久代，但已经逐步“去永久代”，字符串常量池、静态变量移除，保存在堆中

• jdk1.8及之后： 无永久代，类型信息、字段、方法、常量保存在本地内存的元空间，但字符串常量池、静态变量仍在堆，但是静态常量存放在方法区，局部变量存放在虚拟机栈的局部变量表

官方文档中说的很明确，在jdk1.8的时候，字符串常量、静态变量放在堆中

The proposed implementation will allocate class meta-data in native memory and move interned Strings and class statics to the Java heap.

• 静态变量存放位置案例(此案例引用自《深入理解Java虚拟机》)

  public class StaticObjTest {static class Test {static ObjectHolder staticObj = new ObjectHolder();ObjectHolder instanceObj = new ObjectHolder();void foo() {ObjectHolder localObj = new ObjectHolder();System.out.println("done");}}private static class ObjectHolder {}public static void main(String[] args) {Test test = new StaticObjTest.Test();test.foo();}
  }
  

  • staticObj随着Test的Class对象存放在Java堆， instanceObj随着Test的对象实
    例存放在Java堆， localObject则是存放在foo()方法栈帧的局部变量表中。 这个答案是通过前两章学习的
    理论知识得出的， 现在要做的是通过JHSDB来实践验证这一点。

  • 使用scanoops命令在Java堆的新生代（从Eden起始地址到To Survivor结束地址） 范围内查找
    ObjectHolder的实例。 果然找出了三个实例的地址， 而且它们的地址都落到了Eden的范围之内， 算是顺带验证了一般情况下新对象在Eden中创建的分配规则

    hsdb>scanoops 0x00007f32c7800000 0x00007f32c7b50000 JHSDB_TestCase$ObjectHolder
    0x00007f32c7a7c458 JHSDB_TestCase$ObjectHolder
    0x00007f32c7a7c480 JHSDB_TestCase$ObjectHolder
    0x00007f32c7a7c490 JHSDB_TestCase$ObjectHolder
    

  • 接下来要根据堆中对象实例地址找出引用它们的指针， 果然找到了一个引用该对象的地方， 是在一个java.lang.Class的实例里， 并且给出了这个实例的地址， 通过Inspector查看该对象实例， 可以清楚看到这确实是一个java.lang.Class类型的对象实例， 里面有一个名为staticObj的实例字段

  hsdb> revptrs 0x00007f32c7a7c458
  Computing reverse pointers...
  Done.
  Oop for java/lang/Class @ 0x00007f32c7a7b180
  

从《Java虚拟机规范》 所定义的概念模型来看， 所有Class相关的信息都应该存放在方法区之中，
但方法区该如何实现， 《Java虚拟机规范》 并未做出规定， 这就成了一件允许不同虚拟机自己灵活把
握的事情。 JDK 7及其以后版本的HotSpot虚拟机选择把静态变量与类型在Java语言一端的映射Class对
象存放在一起， 存储于Java堆之中 。

4.1 永久代为什么要被元空间替换

官方文档描述： http://openjdk.java.net/jeps/122

Motivation

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.

大概意思：这是JRockit和Hotspot融合工作的一部分，JRockit客户不需要配置永久带，因为JRockit没有永久代，并且也习惯于不配置永久代。

• jdk1.8中，把类的元数据信息放在了元空间（属于本地内存）
• 由于元空间在本地内存，所以可分配的最大空间也就是系统最大内存空间
• 永久代空间大小是很难确定的。 在某些场景下，如果动态加载类过多，容易产生Perm区的O0M。而元空间是在本地内存中存放数据，默认值是-1，所以其大小只要不超过系统内存，则不受限制
• 比如实际项目中，需要动态的加载很多类，像框架底层的反射机制
• 永久代调优比较困难

4.2 字符串常量池（String Table）变化

jdk7中将StringTable放到了堆空间中。因为永久代的回收效率很低，在full gc的时候才会触发。而full GC 是老年代的空间不足、永久代不足时才会触发。这就导致了StringTable回收效率不高。而我们开发中会有大量的字符串被创建，回收效率低，导致永久代内存不足。放到堆里，能及时回收内存.

五、方法区回收

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：常量池中废奔的常量和不再使用的类型

• 先来说说方法区内常量池之中主要存放的两大类常量：字面量和符号引用。 字面量比较接近Java语言层次的常量概念，如文本字符串、被声明为final的常量值等。而符号引用则属于编译原理方面的概念，包括下面三类常量：
  • 1、类和接口的全限定名
  • 2、字段的名称和描述符
  • 3、方法的名称和描述符
• HotSpot虚拟机对常量池的回收策略是很明确的，只要常量池中的常量没有被任何地方引用，就可以被回收。
• 回收废弃常量与回收Java堆中的对象非常类似。
• ·判定一个常量是否“废弃”还是相对简单，而要判定一个类型是否属于“不再被使用的类”的条件就比较苛刻了。需要同时满足下面三个条件：
  • 该类所有的实例都已经被回收，也就是Java堆中不存在该类及其任何派生子类的实例。
  • 加载该类的类加载器已经被回收，这个条件除非是经过精心设计的可替换类加载器的场景，如OSGi、JSP的重加载等，否则通常是很难达成的。|】
  • 该类对应的java.lang.Class对象没有在任何地方被引用，无法在任何地方通过反射访问该类的方法。
• Java虛拟机被允许对满足上述三个条件的无用类进行回收，这里说的仅仅是“被允许”，而并不是和对象一样，没有引用了就必然会回收。关于是否要对类型进行回收，HotSpot虚拟机提供了一Xnoclassgc 参数进行控制，还可以使用一verbose：class以及一XX： +TraceClass一Loading、一XX：+TraceClassUnLoading查 看类加载和卸载信息
• 在大量使用反射、动态代理、CGLib等字节码框架，动态生成JSP以及oSGi这类频繁自定义类加载器的场景中，通常都需要Java虚拟机具备类型卸载的能力，以保证不会对方法区造成过大的内存压力。

六、总结：运行时数据区域结构图

层次的常量概念，如文本字符串、被声明为final的常量值等。而符号引用则属于编译原理方面的概念，包括下面三类常量：

• 1、类和接口的全限定名
• 2、字段的名称和描述符
• 3、方法的名称和描述符
• HotSpot虚拟机对常量池的回收策略是很明确的，只要常量池中的常量没有被任何地方引用，就可以被回收。
• 回收废弃常量与回收Java堆中的对象非常类似。
• ·判定一个常量是否“废弃”还是相对简单，而要判定一个类型是否属于“不再被使用的类”的条件就比较苛刻了。需要同时满足下面三个条件：
  • 该类所有的实例都已经被回收，也就是Java堆中不存在该类及其任何派生子类的实例。
  • 加载该类的类加载器已经被回收，这个条件除非是经过精心设计的可替换类加载器的场景，如OSGi、JSP的重加载等，否则通常是很难达成的。|】
  • 该类对应的java.lang.Class对象没有在任何地方被引用，无法在任何地方通过反射访问该类的方法。
• Java虛拟机被允许对满足上述三个条件的无用类进行回收，这里说的仅仅是“被允许”，而并不是和对象一样，没有引用了就必然会回收。关于是否要对类型进行回收，HotSpot虚拟机提供了一Xnoclassgc 参数进行控制，还可以使用一verbose：class以及一XX： +TraceClass一Loading、一XX：+TraceClassUnLoading查 看类加载和卸载信息
• 在大量使用反射、动态代理、CGLib等字节码框架，动态生成JSP以及oSGi这类频繁自定义类加载器的场景中，通常都需要Java虚拟机具备类型卸载的能力，以保证不会对方法区造成过大的内存压力。

六、总结：运行时数据区域结构图