为什么使用元空间替代了永久代

简单来说：

1. 永久代是JVM内存是有上限的，而元空间是存储本地内存里，内存上限比较大。避免频繁出现OOM问题。

2. 永久代对象是通过Full GC进行内存清理，元空间是由操作系统内存管理机制处理，简化FullGC，提高性能

3. Oracle 要合并 Hotspot 和 JRockit 的代码，而 JRockit 没有永久代

底层

在 Java7 里面，JVM 运行时数据区是这样的（如图）。

在 Hotspot 虚拟机中，方法区的实现是在永久栈里面，它里面主要存储运行时常量池、Klass 类元信息等。

永久代属于 JVM 运行时内存中的一块存储空间，我们可以通过-XX:PermSize 来设置永久代的大小。

当内存不够的时候，会触发垃圾回收

在 JDK1.8 里面，JVM 运行时数据区是这样的（如图）

在 Hotspot 虚拟机中，取消了永久栈，由元空间来实现方法区的数据存储。

元空间不属于 JVM 内存，而是直接使用本地内存，因此不需要考虑 GC 问题。

默认情况下元空间是可以无限制地使用本地内存的，但是我们也可以使用 JVM 参数来限制内存使用大小。

永久代和元空间的内存清理

在 Java 中，永久代（PermGen）使用的是 Full GC（全量垃圾回收）进行内存清理，而元空间（Metaspace）的内存回收机制与永久代不同，并不直接使用传统意义上的 Full GC 来进行回收。

一、永久代与 Full GC

1. 永久代的特点：

   • 永久代是 Java 7 及之前版本中用于存储类信息、常量、静态变量等数据的区域。它的大小是固定的，在运行过程中如果永久代空间不足，会触发 Full GC 来尝试回收不再使用的类和其他资源。

   • 例如，当大量的类被加载到永久代中，导致永久代空间耗尽时，JVM 会启动 Full GC 来清理一些不再使用的类，释放永久代空间。

2. Full GC 的影响：

   • Full GC 是一种较为耗时的垃圾回收操作，会暂停整个应用程序的执行，直到垃圾回收完成。频繁的 Full GC 会导致应用程序的响应时间变长，性能下降。

   • 例如，在一个高并发的应用中，如果频繁触发 Full GC，可能会导致用户请求的响应时间明显增加，影响用户体验。

二、元空间与内存回收

1. 元空间的特点：

   • 从 Java 8 开始，引入了元空间来替代永久代。元空间的存储位置是本地内存（Native Memory），而不是 JVM 的堆内存。元空间的大小不再受限于 JVM 的参数设置，可以根据实际需要动态调整。

   • 例如，元空间可以随着应用程序的运行动态地增长或收缩，以适应类加载的需求。

2. 元空间的回收机制：

   • 元空间的内存回收主要是由操作系统的内存管理机制来处理。当不再使用的类被卸载时，其占用的元空间内存会被释放回操作系统。

   • 与永久代不同，元空间的回收不会触发传统的 Full GC。而是在类加载器被卸载或者类不再被使用时，由 JVM 自动进行回收。

   • 例如，当一个应用程序中的某个类加载器不再被使用时，它所加载的类占用的元空间内存会被回收。

总的来说，元空间的引入减少了对 Full GC 的依赖，提高了垃圾回收的效率，同时也降低了由于永久代空间不足而导致的性能问题。

详细来说：

• 在 1.7 版本里面，永久内存是有上限的，虽然我们可以通过参数来设置，但是 JVM 加载的 class总数、大小是很难确定的。所以很容易出现 OOM 问题。但是元空间是存储在本地内存里面，内存上限比较大，可以很好地避免这个问题。

• 永久代的对象是通过 FullGC 进行垃圾收集，也就是和老年代同时实现垃圾收集。替换成元空间以后，简化了 Full GC。可以在不进行暂停的情况下并发地释放类数据，同时也提升了GC 的性能

• Oracle 要合并 Hotspot 和 JRockit 的代码，而 JRockit 没有永久代。