眾所周知java8的新特性之一是完全刪除了永久生成（PermGen）空間，自jdk7發布以來，Oracle就已經宣布了這一點。例如，自jdk7以來，內部字符串已經從PermGen空間中刪除。jdk8版本完成了它的退役。本文將與大家分享到目前為止我們在PermGen繼任者：Metaspace上發現的信息。我們還將比較hotspots1.7和hotspots1.8（b75）在執行Java程序“泄漏”類元數據對象時的運行時行為。一旦java8正式發布，圍繞Metaspace的最終規范、調優標志和文檔應該可以使用。

元空間Metaspace

一個新的記憶空間誕生了

jdk8熱點JVM現在使用本機內存來表示類元數據，稱為Metaspace；類似于oraclejrockit和IBMJVM java.lang.OutOfMemoryError：PermGen空間問題，無需再調整和監視此內存空間…不要太快。雖然這個更改在默認情況下是不可見的，但是接下來我們將向您展示您仍然需要擔心類元數據內存占用。請記住，這個新特性并不能神奇地消除類和類加載器內存泄漏。您將需要使用不同的方法并通過學習新的命名約定來跟蹤這些問題。

總而言之：

PermGen空間情況

此內存空間已完全刪除。

PermSize和MaxPermSize JVM參數將被忽略，如果在啟動時出現，則會發出警告。

元空間內存分配模型

類元數據的大多數分配現在都是從本機內存中分配的。

用于描述類元數據的klasse已被刪除。

元空間容量

默認情況下，類元數據分配受可用本機內存量的限制（容量當然取決于是否使用32位JVM而不是64位以及操作系統虛擬內存可用性）。

有一個新的標志可用（MaxMetaspaceSize），允許您限制用于類元數據的本機內存量。如果不指定此標志，元空間將根據運行時的應用程序需求動態調整大小。

元空間垃圾回收

一旦類元數據使用量達到“MaxMetaspaceSize”，就會觸發對死類和類加載器的垃圾回收。

顯然需要對元空間進行適當的監視和調優，以限制此類垃圾收集的頻率或延遲。過多的元空間垃圾收集可能是類、類加載器內存泄漏或應用程序大小不足的癥狀。

Java堆空間影響

一些雜項數據已移動到Java堆空間。這意味著您可能會在未來的jdk8升級后觀察到Java堆空間的增加。

元空間監測

Metaspace用法可從HotSpot 1.8詳細GC日志輸出中獲得。

根據我們對b75的測試，Jstat和JVisualVM還沒有更新，舊的PermGen空間引用仍然存在。

理論足夠了，讓我們看看這個新的內存空間是如何通過我們泄漏的Java程序運行的…

更多細節可以參考這一篇介紹：http://javakk.com/417.html

PermGen與Metaspace運行時比較

為了更好地理解新元空間內存空間的運行時行為，我們創建了一個類元數據泄漏Java程序。你可以在這里下載源代碼。

將測試以下場景：

• 使用jdk1.7運行Java程序，以監視并耗盡設置為128mb的PermGen內存空間。
• 使用jdk1.8（b75）運行Java程序，以監視新Metaspace內存空間的動態增加和垃圾收集。
• 使用jdk1.8（b75）運行Java程序，通過將MaxMetaspaceSize值設置為128mb來模擬元空間的消耗

JDK 1.7@64位-永久代消耗

• 具有50K配置迭代的Java程序
• 1024 MB的Java堆空間
• Java PermGen空間為128 MB（-XX:MaxPermSize=128m）
  

正如您在JVisualVM中看到的，PermGen耗盡是在加載了大約30K+個類之后達到的。我們也可以從程序和GC輸出中看到這種消耗。

Class metadata leak simulator
 
Author: Pierre-Hugues Charbonneau
 
http://javaeesupportpatterns.blogspot.com
 
ERROR: java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space

現在讓我們使用hotspotsjdk1.8jre執行該程序。

JDK 1.8@64位–元空間動態調整大小

1. 具有50K配置迭代的Java程序
2. 1024 MB的Java堆空間
3. Java元空間：無邊界（默認）

從詳細的GC輸出中可以看到，JVM元空間確實從20mb動態擴展到328mb的保留本機內存，以滿足Java程序增加的類元數據內存占用。我們還可以觀察到JVM試圖銷毀任何死類或類加載器對象時的垃圾收集事件。由于我們的Java程序正在泄漏，JVM別無選擇，只能動態擴展元空間內存空間。該程序能夠在沒有OOM事件的情況下運行其50K次迭代，并加載了50K+個類。讓我們轉到最后一個測試場景。

JDK 1.8@64位-元空間耗盡

1. 具有50K配置迭代的Java程序
2. 1024 MB的Java堆空間
3. Java元空間：128 MB（-XX:MaxMetaspaceSize=128m）
   

正如您在JVisualVM中看到的，元空間耗盡是在加載了大約30K+個類之后達到的；這與jdk1.7的運行非常相似。我們也可以從程序和GC輸出中看到這一點。另一個有趣的觀察是，保留的本機內存占用是指定的最大大小的兩倍。這可能表明有機會微調Metaspace resize策略（如果可能），以避免本機內存浪費。

現在在下面找到我們從Java程序輸出中得到的異常。

Class metadata leak simulator
 
Author: Pierre-Hugues Charbonneau
 
http://javaeesupportpatterns.blogspot.com
 
ERROR: java.lang.OutOfMemoryError: Metadata space

正如預期的那樣，將元空間限制在128MB，就像我們在JDK1.7的基線運行中所做的那樣，不允許我們完成程序的50K迭代。JVM拋出了一個新的OOM錯誤。上面的OOM事件是JVM在內存分配失敗后從元空間拋出的

當前的觀察結果明確表明，為了避免諸如上一個測試場景觸發的過多的元空間GC或OOM條件等問題，需要進行適當的監控和調優。以后的文章可能會包括性能比較，以確定與此新特性相關的潛在性能改進。

文章來源：http://javakk.com/421.html
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