JVM面试问答一（为什么废弃永久代采用元空间?）

已于 2022-05-26 00:09:54 修改
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分类专栏： JVM 文章标签： java jvm 面试
于 2021-04-11 15:48:24 首次发布
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/yangxiaofei_java/article/details/115600566
本文探讨了JVM中从永久代向元空间转变的原因。分析了永久代存在的问题，如难以设置合适的大小、频繁的垃圾回收及低效等问题，并对比了元空间的优势，包括更高效的内存管理和更高的吞吐量。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

问：为什么废弃永久代采用元空间？
答：在看深入了解JVM这本书的时候看到方法区那一块，作者就备注了一个Oracle官网的连接，里面有官方的回答，是说因为Oracle收购了jrockit虚拟机，要将它和HotSpot做整合，而jrockit是没有永久代的而且jrockit用户也没有配置永久代大小的习惯所以将废弃永久代与jrockit保持一致采用元空间实现方法区。但是感觉解释的有点牵强没有在技术层面细致解释一下原因，这个问题网上也有各种各样的声音，我的理解是因为两大虚拟机要做统一永久代和元空间势必要废弃一个，而永久代的痛点是在于大小不好设置，设置小了会频繁发生GC，而且永久代的GC是效率很低且费时间，因为判断一个类是否可以被回收的条件很苛刻且费时，会占用资源影响用户线程的执行导致整体吞吐量变低。由于永久代不是本地内存是虚拟机内存也就是是属于JVM进程的内存，所以如果设置过大就回造成内存的浪费，空余部分内存JVM进程本身用不到也不让其他进程使用；而如果使用元空间的话直接使用的是本地内存，默认也是不加以控制最大值的可以自己扩张，这样可以减少GC提升吞吐量，再有哪怕设置了最大值由于使用的是直接内存，空余的内存也是允许其他进程使用的。不会占着茅坑不拉屎哈哈~

java常见面试考点（十七）：为什么要去除永久代，换成元空间
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java常见面试考点 往期文章推荐：   java常见面试考点（十二）：new一个对象和clone一个对象的区别   java常见面试考点（十三）：抽象类与接口的区别   java常见面试考点（十四）：redis持久化   java常见面试考点（十五）：什么时候建索引   java常见面试考点（十六）：类加载器的常见考点 【版权申明】未经博主同意，谢绝转载！（请尊重原创，博主保留追究权）； 本博客的内容来自于：； 学习、合作与交流联系q384660495； 本博客的内容仅供学习与参考，并非营利；
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【JVM】灵性一问——为什么用元空间替换永久代？
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前言 首先需要明确的是，以下我们讨论的HotSpot虚拟机，其他类型的虚拟机，例如JRockit与J9等，压根就没有永久代的概念。因此，下面所说的“虚拟机”都是HotSpot版本的。 要想理解这种变化的原因，需要先理解方法区、永久代与元空间的概念与之间的关系。 方法区与永久代，元空间之间的关系 方法区是一种规范，不同的虚拟机厂商可以基于规范做出不同的实现，永久代和元空间就是出于不同jdk版...
Java为什么修改永久代_JDK8为何要废弃永久代
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1、现实使用中易出问题。由于永久代内存经常不够用或者发生内存泄露，爆出异常java.lang.OutOfMemoryError: PermGen 。字符串存在永久代中，容易出现性能问题和内存溢出。类及方法的信息等比较难确定其大小，因此对于永久代的大小指定比较困难，太小容易出现永久代溢出，太大则容易导致老年代溢出。2、永久代会位GC带来不必要的复杂度，而且回收效率偏低。3、Oracle可能会将Ho...
JDK8为何要废弃永久代
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1、现实使用中易出问题。 　　由于永久代内存经常不够用或者发生内存泄露，爆出异常java.lang.OutOfMemoryError: PermGen 。 　　　　字符串存在永久代中，容易出现性能问题和内存溢出。 　　　　类及方法的信息等比较难确定其大小，因此对于永久代的大小指定比较困难，太小容易出现永久代溢出，太大则容易导致老年代溢出。 2、永久代会位GC带来不必要的复杂度，而且回收效...
关于JVM常见的十道面试题
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这是一篇关于JVM常见的面试题，都是比较容易疏忽并且面试的时候，经常会考到的面试题，文章中有详细的解释和底层原理来帮助你更好的来理解面试题！！
JVM面试篇
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直接内存并不是 JVM 运行时数据区的一部分, 但也会被频繁的使用: 在 JDK 1.4 引入的 NIO 提供了基于 Channel 与 Buffer 的 IO 方式, 它可以使用 Native 函数库直接分配堆外内存, 然后使用DirectByteBuffer 对象作为这块内存的引用进行操作(详见: Java I/O 扩展), 这样就避免了在 Java堆和 Native 堆中来回复制数据, 因此在一些场景中可以显著提高性能。
【Java面试必备】深度揭秘JVM：常见面试问题及详尽解答
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尊敬的优快云读者们，在Java工程师招聘过程中，对JVM（Java虚拟机）的理解和掌握程度往往是衡量候选人技术水平的重要指标。本篇博客将深入探讨一些JVM相关的高频面试问题及其答案，帮助您更好地准备相关面试。
Java基础面试题
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一、JVM 内存模型 　　根据 JVM 规范，JVM 内存共分为虚拟机栈、堆、方法区、程序计数器、本地方法栈五个部分。 　　1、虚拟机栈：每个线程有一个私有的栈，随着线程的创建而创建。栈里面存着的是一种叫“栈帧”的东西，每个方法会创建一个栈帧，栈帧中存放了局部变量表（基本数据类型和对象引用）、操作数栈、方法出口等信息。栈的大小可以固定也可以动态扩展。当栈调用深度大于JVM所允许的...
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1.什么是永久代 只有 HotSpot 才有 “PermGen space”，而对于其他类型的虚拟机，如 JRockit（Oracle）、J9（IBM） 并没有“PermGen space”。 用于存放Class和Meta的信息,Class在被 Load的时候被放入PermGen space区域，它和存放Instance的Heap区域不同,所以如果你的APP会load很多class的话
为什么永久代要被元空间替代？
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一点睛 JDK 8是 JRockit 是和 HotSpot 融合后的结果，因为 JRockit 没有永久代，他们不需要配置永久代。 随着 Java8 的到来，HotSpot VM 中再也见不到永久代了。但是这并不意味着类的元数据信息也消失了。这些数据被移到了一个与堆不相连的本地内存区域，这个区域叫做元空间（Metaspace）。 由于类的元数据分配在本地内存中，元空间的最大可分配空间就是系统可用内存空间，这项改动是很有必要的，原因有如下。 1 为永久代设置空间大小是很难确定的。 在某些场景下，..
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<think>好的，用户之前询问了线程池的面试题，现在转向JVM版本相关的面试题。我需要先回顾JVM在不同JDK版本中的变化，尤其是主要的更新点，比如JDK 8到JDK 17之间的重要特性。用户可能是在准备面试，需要了解各个版本的关键改进和常见问题。 首先，要明确用户的需求，他们可能想了解不同JDK版本中JVM的更新，以及这些变化如何影响面试问题。比如，垃圾回收器的变化、新引入的特性如模块化、ZGC、Shenandoah等。还要注意版本间的兼容性和迁移问题，这些也是常见的面试点。 接下来，需要整理每个主要JDK版本的JVM相关更新。例如，JDK 7的G1收集器引入，JDK 8的元空间取代永久代，JDK 11的ZGC和Epsilon，JDK 17的LTS和弃用特性。同时，要区分不同版本的新增、弃用或移除的功能。 还要考虑用户可能遇到的典型面试问题，比如为什么使用G1代替CMS，元空间的好处，如何选择垃圾回收器，版本升级的注意事项等。需要将这些知识点结构化，便于用户理解和记忆。 需要注意用户可能对底层原理不太熟悉，所以解释时要简明扼要，结合应用场景。例如，解释ZGC的低延迟特性适用于金融交易系统，而Shenandoah适合大堆内存应用。同时，提醒生产环境中应优先选择LTS版本，如JDK 8、11、17。 最后，确保回答覆盖各个版本的关键点，并以清晰的层次呈现，如分版本介绍、核心面试题和最佳实践。这样用户能够系统地掌握JVM版本相关的面试内容，应对相关问题。</think>以下是关于JVM在JDK版本迭代中的核心知识点整理，涵盖各版本重大更新、高频面试题及核心概念解析： --- ### **版本演进核心路线图** ``` JDK 1.4 (2002) → J2SE 5.0 (2004) → Java 6 (2006) → Java 7 (2011) → Java 8 (2014) → Java 9 (2017) → Java 11 (2018, LTS) → Java 17 (2021, LTS) ``` --- ### **关键版本JVM升级要点** #### **JDK 1.4** - **首次引入HotSpot JVM** - 取代Classic VM，成为主流JVM实现 - **JIT编译器优化** - 混合模式（解释执行 + 即时编译） --- #### **J2SE 5.0 (JDK 5)** - **类加载机制增强** - 引入`java.lang.instrument`包（动态代理基础） - **监控与管理** - JVM Tool Interface (JVMTI) 初步支持 --- #### **Java 6 (JDK 6)** - **垃圾回收器升级** - 并行标记-清除收集器（Parallel Old）加入 - **JIT优化** - 分层编译（Tiered Compilation）雏形 --- #### **Java 7 (JDK 7)** - **G1垃圾收集器（实验性）** - 目标：替代CMS，实现可预测的停顿时间 - **永久代（PermGen）问题暴露** - 频繁出现`java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space` --- #### **Java 8 (JDK 8, LTS)** - **元空间（Metaspace）取代永久代** - 元数据存储使用本地内存，避免PermGen OOM - **移除PermGen相关JVM参数** - `-XX:PermSize`和`-XX:MaxPermSize`失效 - **JVM内存结构变化** ```mermaid graph LR JVM内存-->堆(Heap) JVM内存-->非堆(Non-Heap) 非堆-->元空间(Metaspace) 非堆-->代码缓存(Code Cache) ``` --- #### **Java 9** - **模块化系统（Jigsaw）** - 类加载机制重大调整，引入层级化类加载 - **G1成为默认垃圾收集器** - 替代Parallel Scavenge + Parallel Old组合 --- #### **Java 11 (LTS)** - **ZGC（实验性）** - 目标：<$10ms$停顿时间，支持TB级堆内存 - **Epsilon垃圾收集器** - 无回收机制的"无操作"收集器，适用于性能测试场景 - **移除CMS垃圾收集器** - 推荐迁移到G1或ZGC --- #### **Java 17 (LTS)** - **完全移除实验性标记** - ZGC和Shenandoah成为正式功能 - **统一日志系统增强** - `-Xlog`参数标准化所有组件日志输出 - **弃用安全管理器** - 标志Java安全模型的重大调整 --- ### **核心面试问题** #### **1. 为什么JDK8用元空间替代永久代？** - **根本原因**：永久代大小难以调优，易导致OOM - **优势对比**： - 元空间使用本地内存，自动扩展 - 类元数据生命周期与类加载器一致，降低内存泄漏风险 --- #### **2. G1与CMS的区别？** | 维度 | G1 | CMS | |----------------|--------------------------------|------------------------------| | 内存布局 | 划分为多个Region | 传统新生代+老年代 | | 回收算法 | 标记-整理（整体） | 标记-清除（会产生内存碎片） | | 停顿目标 | 可预测的停顿时间模型 | 无法保证停顿时间 | | 适用场景 | 大堆内存（>4GB） | 中小堆内存 | --- #### **3. ZGC的核心创新点？** - **着色指针**（Colored Pointers） - 在指针中存储元数据，减少内存访问开销 - **读屏障**（Load Barrier） - 实现并发转移过程中线程无感知 - **支持特性** - 最大堆内存：$16TB$ - 停顿时间：$<1ms$（理论值） --- #### **4. 如何选择垃圾收集器？** | 场景特征 | 推荐收集器 | 参数示例 | |-----------------------|---------------------|----------------------------| | 低延迟要求（<100ms） | ZGC/Shenandoah | `-XX:+UseZGC` | | 吞吐量优先 | Parallel Scavenge | `-XX:+UseParallelGC` | | 中等堆内存（<4GB） | G1 | `-XX:+UseG1GC` | | 测试环境内存分析 | Epsilon | `-XX:+UseEpsilonGC` | --- ### **版本迁移高频问题** 1. **从JDK8升级到JDK17需要注意什么？** - 移除的API（如`java.xml.ws`） - 模块化导致的反射限制（添加`--add-opens`） - 废弃的JVM参数（如`-XX:+AggressiveOpts`） 2. **如何验证JVM参数在新版本是否有效？** - 使用`-XX:+PrintFlagsFinal`查看最终生效参数 --- ### **JVM监控工具演进** | 工具 | JDK引入版本 | 核心能力 | |--------------|------------|----------------------------| | jcmd | JDK7 | 综合诊断工具（替代jstack） | | jhsdb | JDK9 | 结合Serviceability Agent | | Flight Recorder| JDK11商业化 | 低开销性能收集 | --- ### **生产环境建议** 1. **LTS版本选择** - 优先选择JDK8/11/17，获得长期支持 2. **GC调优原则** - 遵循"优先满足停顿时间，再优化吞吐量" 3. **监控标配** - JDK17+推荐使用`jconsole` + `Flight Recorder` --- **总结**：理解JVM版本演进需抓住**内存管理**、**垃圾回收**、**运行时优化**三条主线。建议结合`hotspot/src/share/vm`源码分析关键机制（如ZGC的并发处理逻辑），并通过`jstat -gcutil`实时观察GC行为。
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