JVM 入門三闆斧

一個JVM執行個體隻存在一個堆記憶體，堆記憶體的大小是可以調節的。類加載器讀取了類檔案後，需要把類、方法、常變量放到堆記憶體中，儲存所有引用類型的真實資訊，以友善執行器執行，堆記憶體分為三部分：

Young Generation Space新生區Young

Tenure generation space養老區Old

Permanent Space永久區Perm

堆記憶體示意圖：

    1. 新生區

新生區是類的誕生、成長、消亡的區域，一個類在這裡産生，應用，最後被垃圾回收器收集，結束生命。新生區又分為兩部分： 伊甸區（Eden space）和幸存者區（Survivor pace） ，所有的類都是在伊甸區被new出來的。幸存區有兩個： 0區（Survivor 0 space）和1區（Survivor 1 space）。當伊甸園的空間用完時，程式又需要建立對象，JVM的垃圾回收器将對伊甸園區進行垃圾回收(Minor GC)，将伊甸園區中的不再被其他對象所引用的對象進行銷毀。然後将伊甸園中的剩餘對象移動到幸存 0區。若幸存 0區也滿了，再對該區進行垃圾回收，然後移動到 1 區。那如果1 區也滿了呢？再移動到養老區。若養老區也滿了，那麼這個時候将産生Major GC（FullGC），進行養老區的記憶體清理。若養老區執行了Full GC之後發現依然無法進行對象的儲存，就會産生OOM異常“OutOfMemoryError”。

如果出現java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space異常，說明Java虛拟機的堆記憶體不夠。原因有二：

（1）Java虛拟機的堆記憶體設定不夠，可以通過參數-Xms、-Xmx來調整。

（2）代碼中建立了大量大對象，并且長時間不能被垃圾收集器收集（存在被引用）。

   2. 養老區

養老區用于儲存從新生區篩選出來的 JAVA 對象，一般池對象都在這個區域活躍。

    3. 永久區

永久存儲區是一個常駐記憶體區域，用于存放JDK自身所攜帶的 Class,Interface 的中繼資料，也就是說它存儲的是運作環境必須的類資訊，被裝載進此區域的資料是不會被垃圾回收器回收掉的，關閉 JVM 才會釋放此區域所占用的記憶體。

如果出現java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space，說明是Java虛拟機對永久代Perm記憶體設定不夠。一般出現這種情況，都是程式啟動需要加載大量的第三方jar包。例如：在一個Tomcat下部署了太多的應用。或者大量動态反射生成的類不斷被加載，最終導緻Perm區被占滿。 

Jdk1.6及之前： 有永久代, 常量池1.6在方法區

Jdk1.7：       有永久代，但已經逐漸“去永久代”，常量池1.7在堆

Jdk1.8及之後： 無永久代，常量池1.8在元空間

方法區

方法區也叫永久代。在過去（自定義類加載器還不是很常見的時候），類大多是”static”的，很少被解除安裝或收集，是以被稱為“永久的(Permanent)”。同時，由于類class是JVM實作的一部分，并不是由應用建立的，是以又被認為是“非堆(non-heap)”記憶體。

永久代也是各個線程共享的區域，它用于存儲已經被虛拟機加載過的類資訊，常量，靜态變量（JDK7中被移到Java堆），及時編譯期編譯後的代碼（類方法）等資料。這裡要講一下運作時常量池，它是方法區的一部分，用于存放編譯期生成的各種字面量和符号引用（其實就是八大基本類型的包裝類型和String類型資料（JDK7中被移到Java堆））。

在JDK1.7中的HotASpot中，已經把原本放在方法區的字元串常量池移出，

将interned String移到Java堆中

将符号Symbols移到native memory（不受GC管理的記憶體）

從JDK7開始永久代的移除工作，貯存在永久代的一部分資料已經轉移到了Java Heap或者是Native Heap。但永久代仍然存在于JDK7，并沒有完全的移除：符号引用(Symbols)轉移到了native heap;字面量(interned strings)轉移到了java heap;類的靜态變量(class statics)轉移到了java heap。

永久代在JDK1.8中進行了巨大改變，JDK1.8中移出了永久代，取而代之的是 Metaspace。

在JDK8之前的HotSpot JVM，存放這些”永久的”的區域叫做“永久代(permanent generation)”。永久代是一片連續的堆空間，在JVM啟動之前通過在指令行設定參數-XX:MaxPermSize來設定永久代最大可配置設定的記憶體空間，預設大小是64M（64位JVM由于指針膨脹，預設是85M）。永久代的垃圾收集是和老年代(old generation)捆綁在一起的，是以無論誰滿了，都會觸發永久代和老年代的垃圾收集。不過，一個明顯的問題是，當JVM加載的類資訊容量超過了參數-XX：MaxPermSize設定的值時，應用将會報OOM的錯誤(32位的JVM預設MaxPermSize是64M，而JDK8裡的Metaspace，也可以通過參數-XX:MetaspaceSize 和-XX:MaxMetaspaceSize設定大小，但如果不指定MaxMetaspaceSize的話，Metaspace的大小僅受限于native memory的剩餘大小。也就是說永久代的最大空間一定得有個指定值，而如果MaxPermSize指定不當，就會OOM)。

随着JDK8的到來，JVM不再有PermGen。但類的中繼資料資訊（metadata）還在，隻不過不再是存儲在連續的堆空間上，而是移動到叫做“Metaspace”的本地記憶體（Native memory）中。

由于類的中繼資料可以在本地記憶體(native memory)之外配置設定,是以其最大可利用空間是整個系統記憶體的可用空間。這樣，你将不再會遇到OOM錯誤，溢出的記憶體會湧入到交換空間（swap）。最終使用者可以為類中繼資料指定最大可利用的本地記憶體空間，JVM也可以增加本地記憶體空間來滿足類中繼資料資訊的存儲。

永久存儲區是一個常駐記憶體區域，用于存放JDK自身所攜帶的 Class,Interface 的中繼資料，也就是說它存儲的是運作環境必須的類資訊，被裝載進此區域的資料是不會被垃圾回收器回收掉的，關閉 JVM 才會釋放此區域所占用的記憶體。

如果出現java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space，說明是Java虛拟機對永久代Perm記憶體設定不夠。一般出現這種情況，都是程式啟動需要加載大量的第三方jar包。例如：在一個Tomcat下部署了太多的應用。或者大量動态反射生成的類不斷被加載，最終導緻Perm區被占滿。 

Jdk1.6及之前： 有永久代, 常量池1.6在方法區

Jdk1.7：       有永久代，但已經逐漸“去永久代”，常量池1.7在堆

Jdk1.8及之後： 無永久代，常量池1.8在元空間