欢迎走进今天的《走近科学》，呸，走进今天的《一文读懂 - 元空间和永久代》
Java7及以前版本的细化JVM结构图
从图中可以看出，在7以及之前堆和方法区连在了一起，但这并不能说堆和方法区是一起的，它们在逻辑上依旧是分开的。但在物理上来说，它们又是连续的一块内存，下面的图可能可以帮助我们更好的理解。
首先我们来认识一下永久代的概念
“永久代(Permanet Generation，也称PermGen)”。对于习惯了在HotSpot虚拟机上开发、部署的程序员来说，很多人都愿意将方法区称作永久代。
本质上来讲两者并不等价，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。
什么是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。
再重复一遍就是，Java7及以前版本的Hotspot中方法区位于永久代中。同时，永久代和堆是相互隔离的，但它们使用的物理内存是连续的。
小Tip：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。
然后，在Java8中，时代变了，Hotspot取消了永久代。
永久代真的成了永久的记忆。永久代的参数-XX:PermSize和-XX：MaxPermSize也随之失效。
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)鸠占鹊巢，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）。
针对Java8的调整，我们再次对内存结构图进行调整。
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的 “java.lang.OutOfMemoryError: PermGenspace”
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。
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-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。
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-XX：MaxMetaspaceSize，可以为class metadata分配的最大空间。默认是没有限制的。
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-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。
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-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。
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，使用了元空间取代永久代，不用担心运行性能问题了,在覆盖到的测试中, 取代后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。
文章参考：
1，Monica Beckwith 《永久代去哪了了？》
2，程序新视界，丑胖侠二师兄
3，深入理解Java虚拟机（第2版）
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