Java 元空间与永久代

永久代：

java7及以前版本中JVM内存区域中的方法区的称呼，本质上两者不等价，仅因为Hotspot将GC分代扩展至方法区，或者说使用永久代来实现方法区。在他虚拟机上是没有永久代的概念的，永久代是Hotspot针对该规范进行的实现。

HotSpot：我们通常使用的Java SE都是由Sun JDK和OpenJDK所提供，这也是应用最广泛的版本。 而该版本使用的VM就是HotSpot VM。简单来说，我们所讲的java虚拟机指的就是HotSpot的版本。

Java7及以前版本的Hotspot中方法区位于永久代中。同时，永久代和堆在逻辑上是相互隔离的，但它们使用的物理内存是连续的。永久代的垃圾收集是和老年代捆绑在一起的，因此无论谁满了，都会触发永久代和老年代的垃圾收集。
但是在Java8中取消了永久代，使用元空间来代替

java7 的JVM内存结构

元空间：

对于Java8，HotSpots取消了永久代，那么是不是就没有方法区了呢？当然不是，方法区只是一个规范，只不过它的实现变了。

在Java8中，元空间(Metaspace)登上舞台，方法区存在于元空间(Metaspace)。同时，元空间不再与堆连续，而且是存在于本地内存（Native memory）。

本地内存（Native memory），也称为C-Heap，是供JVM自身进程使用的。当Java Heap空间不足时会触发GC（Garbage collection，垃圾回收），但Native memory空间不够却不会触发GC。

元空间存在于本地内存，意味着只要本地内存足够，它不会出现像永久代中“java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space”这种错误。
默认情况下元空间是可以无限使用本地内存的，但为了不让它如此膨胀，JVM同样提供了参数来限制它使用的使用。

-XX:MetaspaceSize，class metadata的初始空间配额，以bytes为单位，达到该值就会触发垃圾收集进行类型卸载，同时GC会对该值进行调整：如果释放了大量的空间，就适当的降低该值；如果释放了很少的空间，那么在不超过MaxMetaspaceSize（如果设置了的话），适当的提高该值。

-XX：MaxMetaspaceSize，可以为class metadata分配的最大空间。默认是没有限制的。

-XX：MinMetaspaceFreeRatio,在GC之后，最小的Metaspace剩余空间容量的百分比，减少为class metadata分配空间导致的垃圾收集。

-XX:MaxMetaspaceFreeRatio,在GC之后，最大的Metaspace剩余空间容量的百分比，减少为class metadata释放空间导致的垃圾收集。

为什么永久代被被替换了？

表面上看是为了避免OOM异常。因为通常使用PermSize和MaxPermSize设置永久代的大小就决定了永久代的上限。但是，不是总能知道应该设置为多大合适, 如果使用默认值很容易遇到OOM错误。

当使用元空间时，可以加载多少类的元数据就不再由MaxPermSize控制, 而由系统的实际可用空间来控制。

更深层的原因还是要合并HotSpot和JRockit的代码，JRockit从来没有所谓的永久代，也不需要开发运维人员设置永久代的大小，但是运行良好。同时也不用担心运行性能问题了,在覆盖到的测试中, 程序启动和运行速度降低不超过1%，但是这点性能损失换来了更大的安全保障。

参考地址：原文

java8 JVM内存空间结构

那么一个Java进程最大占用的物理内存为：

Max Memory = eden + survivor + old + String Constant Pool + Code cache + compressed class space + Metaspace + Thread stack(*thread num) + Direct + Mapped + JVM + Native Memory