很多開發(fā)者都在其系統(tǒng)中見過“java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space”這一問題。這往往是由類加載器相關的內存泄漏以及新類加載器的創(chuàng)建導致的，通常出現(xiàn)于代碼熱部署時。相對于正式產(chǎn)品，該問題在開發(fā)機上出現(xiàn)的頻率更高，在產(chǎn)品中最常見的“問題”是默認值太低了。常用的解決方法是將其設置為256MB或更高。
PermGen space簡單介紹
PermGen space的全稱是Permanent Generation space,是指內存的***保存區(qū)域，說說為什么會內存益出：這一部分用于存放Class和Meta的信息,Class在被 Load的時候被放入PermGen space區(qū)域，它和和存放Instance的Heap區(qū)域不同,所以如果你的APP會LOAD很多CLASS的話,就很可能出現(xiàn)PermGen space錯誤。這種錯誤常見在web服務器對JSP進行pre compile的時候。
JVM 種類有很多，比如 Oralce-Sun Hotspot, Oralce JRockit, IBM J9, Taobao JVM（淘寶好樣的！）等等。當然武林盟主是Hotspot了，這個毫無爭議。需要注意的是，PermGen space是Oracle-Sun Hotspot才有，JRockit以及J9是沒有這個區(qū)域。
元空間（MetaSpace）一種新的內存空間誕生
JDK8 HotSpot JVM 將移除***區(qū)，使用本地內存來存儲類元數(shù)據(jù)信息并稱之為：元空間（Metaspace）；這與Oracle JRockit 和IBM JVM’s很相似，如下圖所示
這 意味著不會再有java.lang.OutOfMemoryError: PermGen問題，也不再需要你進行調優(yōu)及監(jiān)控內存空間的使用……但請等等，這么說還為時過早。在默認情況下，這些改變是透明的，接下來我們的展示將使 你知道仍然要關注類元數(shù)據(jù)內存的占用。請一定要牢記，這個新特性也不能神奇地消除類和類加載器導致的內存泄漏。
java8中metaspace總結如下：
PermGen 空間的狀況
這部分內存空間將全部移除。
JVM的參數(shù)：PermSize 和 MaxPermSize 會被忽略并給出警告（如果在啟用時設置了這兩個參數(shù)）。
Metaspace 內存分配模型
大部分類元數(shù)據(jù)都在本地內存中分配。
用于描述類元數(shù)據(jù)的“klasses”已經(jīng)被移除。
Metaspace 容量
默認情況下，類元數(shù)據(jù)只受可用的本地內存限制（容量取決于是32位或是64位操作系統(tǒng)的可用虛擬內存大小）。
新參數(shù)（MaxMetaspaceSize）用于限制本地內存分配給類元數(shù)據(jù)的大小。如果沒有指定這個參數(shù)，元空間會在運行時根據(jù)需要動態(tài)調整。
Metaspace 垃圾回收
對于僵死的類及類加載器的垃圾回收將在元數(shù)據(jù)使用達到“MaxMetaspaceSize”參數(shù)的設定值時進行。
適時地監(jiān)控和調整元空間對于減小垃圾回收頻率和減少延時是很有必要的。持續(xù)的元空間垃圾回收說明，可能存在類、類加載器導致的內存泄漏或是大小設置不合適。
Java 堆內存的影響
一些雜項數(shù)據(jù)已經(jīng)移到Java堆空間中。升級到JDK8之后，會發(fā)現(xiàn)Java堆 空間有所增長。
Metaspace 監(jiān)控
元空間的使用情況可以從HotSpot1.8的詳細GC日志輸出中得到。
Jstat 和 JVisualVM兩個工具，在使用b75版本進行測試時，已經(jīng)更新了，但是還是能看到老的PermGen空間的出現(xiàn)。
前面已經(jīng)從理論上充分說明，下面讓我們通過“泄漏”程序進行新內存空間的觀察……
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PermGen vs. Metaspace 運行時比較
為了更好地理解Metaspace內存空間的運行時行為，
將進行以下幾種場景的測試：
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使用JDK1.7運行Java程序，監(jiān)控并耗盡默認設定的85MB大小的PermGen內存空間。
-
使用JDK1.8運行Java程序，監(jiān)控新Metaspace內存空間的動態(tài)增長和垃圾回收過程。
-
使用JDK1.8運行Java程序，模擬耗盡通過“MaxMetaspaceSize”參數(shù)設定的128MB大小的Metaspace內存空間。
首先建立了一個模擬PermGen OOM的代碼
| 2 |
public void method(String name) { |
上面是一個簡單的ClassA，把他編譯成class字節(jié)碼放到D：/classes下面，測試代碼中用URLClassLoader來加載此類型上面類編譯成class
| 05 |
public class OOMTest { |
| 06 |
public static void main(String[] args) { |
| 09 |
URL url = new File("D:/classes").toURI().toURL(); |
| 12 |
ClassLoadingMXBean loadingBean = ManagementFactory.getClassLoadingMXBean(); |
| 14 |
List<ClassLoader> classLoaders = new ArrayList<ClassLoader>(); |
| 17 |
ClassLoader classLoader = new URLClassLoader(urls); |
| 18 |
classLoaders.add(classLoader); |
| 19 |
classLoader.loadClass("ClassA"); |
| 20 |
//顯示數(shù)量信息（共加載過的類型數(shù)目，當前還有效的類型數(shù)目，已經(jīng)被卸載的類型數(shù)目） |
| 21 |
System.out.println("total: " + loadingBean.getTotalLoadedClassCount()); |
| 22 |
System.out.println("active: " + loadingBean.getLoadedClassCount()); |
| 23 |
System.out.println("unloaded: " + loadingBean.getUnloadedClassCount()); |
| 25 |
} catch (Exception e) { |
虛擬機器參數(shù)設置如下：-verbose -verbose:gc
設置-verbose參數(shù)是為了獲取類型加載和卸載的信息
設置-verbose:gc是為了獲取垃圾收集的相關信息
JDK 1.7 @64-bit – PermGen 耗盡測試
Java1.7的PermGen默認空間為85 MB（或者可以通過-XX:MaxPermSize=XXXm指定）
可以從上面的JVisualVM的截圖看出：當加載超過6萬個類之后，PermGen被耗盡。我們也能通過程序和GC的輸出觀察耗盡的過程。
程序輸出(摘取了部分)
| 02 |
[Loaded ClassA from file:/D:/classes/] |
| 06 |
[GC 245041K->213978K(536768K), 0.0597188 secs] |
| 07 |
[Full GC 213978K->211425K(644992K), 0.6456638 secs] |
| 08 |
[GC 211425K->211425K(656448K), 0.0086696 secs] |
| 09 |
[Full GC 211425K->211411K(731008K), 0.6924754 secs] |
| 10 |
[GC 211411K->211411K(726528K), 0.0088992 secs] |
| 12 |
java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space |
JDK 1.8 @64-bit – Metaspace大小動態(tài)調整測試
Java的Metaspace空間：不受限制 （默認）
從 上面的截圖可以看到，JVM Metaspace進行了動態(tài)擴展，本地內存的使用由20MB增長到646MB，以滿足程序中不斷增長的類數(shù)據(jù)內存占用需求。我們也能觀察到JVM的垃圾 回收事件—試圖銷毀僵死的類或類加載器對象。但是，由于我們程序的泄漏，JVM別無選擇只能動態(tài)擴展Metaspace內存空間。程序加載超過10萬個 類，而沒有出現(xiàn)OOM事件。
JDK 1.8 @64-bit – Metaspace 受限測試
Java的Metaspace空間：128MB（-XX:MaxMetaspaceSize=128m）
可 以從上面的JVisualVM的截圖看出：當加載超過2萬個類之后，Metaspace被耗盡；與JDK1.7運行時非常相似。我們也能通過程序和GC的 輸出觀察耗盡的過程。另一個有趣的現(xiàn)象是，保留的原生內存占用量是設定的***大小兩倍之多。這可能表明，如果可能的話，可微調元空間容量大小策略，來避免 本地內存的浪費。
從Java程序的輸出中看到如下異常。
| 1 |
[Loaded ClassA from file:/D:/classes/] |
| 5 |
[GC (Metadata GC Threshold) 64306K->57010K(111616K), 0.0145502 secs] |
| 6 |
[Full GC (Metadata GC Threshold) 57010K->56810K(122368K), 0.1068084 secs] |
| 7 |
java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace |
在 設置了MaxMetaspaceSize的情況下，該空間的內存仍然會耗盡，進而引發(fā)“java.lang.OutOfMemoryError: Metadata space”錯誤。因為類加載器的泄漏仍然存在，而通常Java又不希望無限制地消耗本機內存，因此設置一個類似于MaxPermSize的限制看起來也 是合理的。
總結
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之前不管是不是需要，JVM都會吃掉那塊空間……如果設置得太小，JVM會死掉；如果設置得太大，這塊內存就被JVM浪費了。理論上說，現(xiàn)在你完全可以不關注這個，因為JVM會在運行時自動調校為“合適的大小”；
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提高Full GC的性能，在Full GC期間，Metadata到Metadata pointers之間不需要掃描了，別小看這幾納秒時間；
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隱患就是如果程序存在內存泄露，像OOMTest那樣，不停的擴展metaspace的空間，會導致機器的內存不足，所以還是要有必要的調試和監(jiān)控。
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