JVM内存结构之方法区 ,我们之前在堆区就说过,虽然堆区中包含了(永久代/元空间)但实际上(永久代/元空间)却是独立于堆区的。 对于HotSpot虚拟机而言,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,方法区看作是一块独立于Java堆的内存空间。

JVM内存结构之方法区
JVM内存结构之方法区

1.方法区特点

  1. 方法区(Method Area) 与Java堆- 样,是各个线程共享的内存区域。
  2. 方法区在JVM启动的时候被创建,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。
  3. 方法区的大小,跟堆空间一样,可以选择固定大小或者可扩展。
  4. 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 :IBermGen space或者java. lang . OutOfMemoryError: Metaspace关闭JVM就会释放这个区域的内存。

2.堆、栈、方法区的交互

下面通过一个创建对象的过程来看一下堆、栈、方法区之间的交互关系。

JVM内存结构之方法区
JVM内存结构之方法区

3.JDK7和JDK8中的方法区

JVM内存结构之方法区
JVM内存结构之方法区

代、元空间二者并不只是名字变了,内部结构也调整了。 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:元空间不在虚拟机设置的内存中,而是使用本地内存。

4. JVM设置方法区大小

JDK7及以前

  1. 通过-XX:PermSize=100m来 设置永久代初始分配空间为100M。默认值是20.75M
  2. 通过-XX:MaxPermSize=100m来设定永久代最大可分配空间为100M。32位机器默认是64M,64位机器模式是82M
  3. 当JVM加载的类信息容量超过了这个值,会报异常OutofMemoryError : PermGenspace

JDK8及以后

  1. 元数据区大小可以使用参数-XX :MetaspaceSize=100m和-XX :MaxMetaspaceSize=100m指定,替代_上述原有的两个参数。
  2. 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。
  3. 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
  4. -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 :MetaspaceSize值为21MB。这就是初始的高水位线,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MaxMetaspaceSize时,适当提高该值。如果释放空间过多,则适当降低该值。
  5. 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。

5. 方法区内部结构

JVM内存结构之方法区
JVM内存结构之方法区

《深入理解Java虚拟机》书中对方法区(Method Area) 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。

JVM内存结构之方法区
JVM内存结构之方法区

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, fina1的某个子集)
  4. 这个类型直接接口的一个有序列表。

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:

  1. 方法名称法
  2. 方法的返回类型(或void)
  3. 方法参数的数量和类型(按顺序)
  4. 方法的修饰符(public, private, protected, static, final,synchronized, native, abstract的一个子集)
  5. 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)
  6. 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

运行时常量池

  1. 常量池表( Constant Pool Table) 是Class文件的一 部分,用于存放编译期生成的各种字面量与符号引用(常量池),这部分内容将在类加载后存放到方法区的运行时常量池中。
  2. 运行时常量池中包含多种不同的常量,包括编译期就已经明确的数值字面量,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。
  3. 运行时常量池类似:于传统编程语言中的符号表(symboltable), 但是它所包含的数据却比符号表要更加丰富一些。

静态变量

JVM内存结构之方法区
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本文最后更新于2020年6月17日,已超过 3 个月没更新!