目录
位置图解
方法区的理解
方法区在哪里
方法区的基本理解
HotSpot中方法区的理解(演进过程)
方法区的内部结构
图解方法区内部结构
运行时常量池
class文件中常量池的理解
为什么需要常量池
常量池中有什么
方法区中存储什么
类型信息
域信息
方法信息
举例子
设置方法区大小的参数与OOM
导致方法区OOM的场景
设置方法区内存大小的参数
方法区在JDK1.6->1.7->1.8中的演进细节
HotSpot中方法区的变化
Java发展的重大事件
永久代为什么要被元空间替换
StringTable为什么要调整
方法区的垃圾回收行为
回收什么
如何回收
满足什么条件会被回收
JDK1.8之后方法区即元空间
《Java虚拟机规范》中明确说明:“尽管所有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回收或者进行压缩。”但是对于HotSpot JVM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,方法区看做是一块独立于Java堆的内存空间
我们可以在官网中看到,ClassFile中的常量池介绍:
一个有效的字节码文件中除了包含类的版本信息、字段、方法以及接口等描述信息外,还包含一项信息那就是常量池表,包括各种字面量和堆类型、域和方法的引用符号引用。
一个Java源文件中的类、接口,编译后产生一个字节码文件。而java中的字节码需要数据支持,通常这种数据会很大以至于不能直接存贷字节码里,换一种方法,可以存到常量池,这个字节码包含了指向常量池的引用,在动态链接的时候会用到运行时常量池,之前有介绍,可以访问我之前写过的博客《欧尼酱讲JVM(02)——类的加载过程》
几种在常量池内存储的数据类型包括:
数量值字符串值类引用字段引用方法引用例如下面这段代码:
public class MehtodAreaTest2 { public static void main(String[] args) { Object obj = new Object(); } }Object Foo = new Object();会被翻译成如下字节码:
常量池小结:常量池,可以看做是一张表,虚拟机指令根据这张常量表找到要执行的类名、方法名、参数类型、字面量等类型。
《深入理解Java虚拟机》书中对方法区存储内容描述如下:
它用于存储已被虚拟机加载的类型信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码缓存等。
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:
这个类型的完整有效名称(全名=包名.类名)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)这个类型的修饰符(public,abstract,final的某个子类)这个类型直接接口的一个有序列表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、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我们来分析这样一段代码:
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"; //构造器 //方法 public void test1(){ int count = 20; System.out.println("count = " + count); } public static int test2(int cal){ int result = 0; try { int value = 30; result = value / cal; }catch (Exception e){ e.printStackTrace(); } return result; } @Override public int compareTo(String o) { return 0; } }我们通过以下命令对这段代码进行反编译,并且通过nodepad++打开test2.txt
我们可以看到
其实方法区中还保留了类加载信息,就是加载过程中使用了哪种类加载器,也保留在了方法区中。
方法区的大小不必是固定的,jvm可以根据应用的需要动态调整
JDK1.7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位机器默认是82M当JVM加载的类信息容量超过了这个值,会报异常OutOfMeoryError:PermGenSpaceJDK1.8基本以后:
元数据区大小可以使用参数-XX:MetaspaceSize和-XX:MaxMetaspaceSize指定,代替上述原有的两个参数。默认值依赖于平台。windows下,-XX:MetaspqceSize是21M,-XX:MaxMetaSpaceSize的值是-1,即没有限制。与永久代不同,如果不指定大小,默认情况下,虚拟机将会耗尽所有的可用系统内存,如果数据区发生溢出,虚拟机一样会抛出异常OutOfMeoryError:Metaspace-XX:MetaspaceSize:设置初始的元空间大小,对于一个64位的服务器端JVM来说,其默认的-XX:MetaspqceSize的值为21MB,这就是初始的高水位线,一旦触及这个高水位线,Full GC将会被处罚并卸载没用的类(即这些类对应的类加载类不再存活),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MaxMetaspaceSize时,适当提高该值,如果释放空间过多,则适当减低该值。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。首先明确,只有HotSpot才有永久代。EBA JRockit、IBM J9等来说,是不存在永久代概念的。原则上如何实现方法区属于虚拟机实现细节,不收《Java虚拟机规范》的月沪深,并不要求统一
JDK1.6及其以前:有永久代,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及其之后: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。
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。
有些人认为方法区( 如HotSpot虛拟机中的元空间或者永久代)是没有垃圾收集行为的,其实不然。《Jaya虚 拟机规范》对方法区的约束是非常宽松的,提到过可以不要求虚拟机在方法区中实现垃圾收集。事实上也确实有未实现或未能完整实现方法区类型卸载的收集器存在(如JDK 11时期的zGc收集器就不支持类卸载)。 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再使用的类型。
至此,方法区就讲解完了,你的三连将是我最大的动力,记得三连哦~