被廢棄的持久代
想起之前面試的時候有面試官問起過我一個問題:Java 8為什麼要廢棄持久代即Metaspace的作用。由於當時使用的Java 7且研究重心不在JVM上,一下沒有回答上來,今天突然想起這個問題,就詳細總結一下這個問題。
首先我們看一張JVM內存佈局的圖:
注意到裡面有一塊METHOD AREA,它是一塊線程共享的對象,名為方法區,在HotSpot虛擬機中,這塊METHOD AREA我們可以認為等同於持久代(PermGen),在Java 6及之前的版本,持久代存放了以下一些內容:
- 虛擬機加載的類信息
- 常量池
- 靜態變量
- 即時編譯後的代碼
到了Java 7之後,常量池已經不在持久代之中進行分配了,而是移到了堆中,即常量池和對象共享堆內存。
接著到了Java 8之後的版本(至此篇文章,Java 10剛發佈),持久代已經被永久移除,取而代之的是Metaspace。
為什麼要移除持久代
HotSpot團隊選擇移除持久代,有內因和外因兩部分,從外因來說,我們看一下JEP 122的Motivation(動機)部分:
This is part of the JRockit and Hotspot convergence effort. JRockit customers do not need to configure the permanent generation (since JRockit does not have a permanent generation) and are accustomed to not configuring the permanent generation.
大致就是說移除持久代也是為了和JRockit進行融合而做的努力,JRockit用戶並不需要配置持久代(因為JRockit就沒有持久代)。
從內因來說,持久代大小受到-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize兩個參數的限制,而這兩個參數又受到JVM設定的內存大小限制,這就導致在使用中可能會出現持久代內存溢出的問題,因此在Java 8及之後的版本中徹底移除了持久代而使用Metaspace來進行替代。
Metaspace
上面說了,為了避免出現持久代內存溢出的問題,Java 8及之後的版本徹底移除了持久代而使用Metaspace來進行替代。
Metaspace是方法區在HotSpot中的實現,它與持久代最大的區別在於:Metaspace並不在虛擬機內存中而是使用本地內存。因此Metaspace具體大小理論上取決於32位/64位系統可用內存的大小,可見也不是無限制的,需要配置參數。
接著我們模擬一下Metaspace內存溢出的情況,前面說了持久代存放了以下信息:
- 虛擬機加載的類信息
- 常量池
- 靜態變量
- 即時編譯後的代碼
所以最簡單的模擬Metaspace內存溢出,我們只需要無限生成類信息即可,類佔據的空間總是會超過Metaspace指定的空間大小的,下面用Cglib來模擬:
1 public class MetaspaceOOMTest {
2
3 /**
4 * JVM參數:-XX:MetaspaceSize=8m -XX:MaxMetaspaceSize=128m -XX:+PrintFlagsInitial
5 */
6 public static void main(String[] args) {
7 int i = 0;
8
9 try {
10 for (;;) {
11 i++;
12
13 Enhancer enhancer = new Enhancer();
14 enhancer.setSuperclass(OOMObject.class);
15 enhancer.setUseCache(false);
16 enhancer.setCallback(new MethodInterceptor() {
17 public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {
18 return proxy.invokeSuper(obj, args);
19 }
20 });
21 enhancer.create();
22 }
23 } catch (Exception e) {
24 System.out.println("第" + i + "次時發生異常");
25 e.printStackTrace();
26 }
27 }
28
29 static class OOMObject {
30
31 }
32
33 }
虛擬機參數設置為"-XX:MetaspaceSize=8m -XX:MaxMetaspaceSize=128m",運行代碼,結果為:
1 第15562次時發生異常
2 net.sf.cglib.core.CodeGenerationException: java.lang.reflect.InvocationTargetException-->null
3 at net.sf.cglib.core.AbstractClassGenerator.generate(AbstractClassGenerator.java:345)
4 at net.sf.cglib.proxy.Enhancer.generate(Enhancer.java:492)
5 at net.sf.cglib.core.AbstractClassGenerator$ClassLoaderData.get(AbstractClassGenerator.java:114)
6 at net.sf.cglib.core.AbstractClassGenerator.create(AbstractClassGenerator.java:291)
7 at net.sf.cglib.proxy.Enhancer.createHelper(Enhancer.java:480)
8 at net.sf.cglib.proxy.Enhancer.create(Enhancer.java:305)
9 at org.xrq.commom.test.jvm.MetaspaceOOMTest.main(MetaspaceOOMTest.java:34)
10 Caused by: java.lang.reflect.InvocationTargetException
11 at sun.reflect.GeneratedMethodAccessor1.invoke(Unknown Source)
12 at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(Unknown Source)
13 at java.lang.reflect.Method.invoke(Unknown Source)
14 at net.sf.cglib.core.ReflectUtils.defineClass(ReflectUtils.java:413)
15 at net.sf.cglib.core.AbstractClassGenerator.generate(AbstractClassGenerator.java:336)
16 ... 6 more
17 Caused by: java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace
18 at java.lang.ClassLoader.defineClass1(Native Method)
19 at java.lang.ClassLoader.defineClass(Unknown Source)
20 ... 11 more
可見即使使用了Metaspace,也是有OOM的風險的,但是由於Metaspace使用本機內存,因此只要不要代碼裡面犯太低級的錯誤,OOM的概率基本是不存在的。
Metaspace相關JVM參數
最後我們來看一下Metaspace相關的幾個JVM參數:
原文:http://www.cnblogs.com/xrq730/p/8688203.html
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