持续创作，加速成长！这是我参与「掘金日新计划 · 10 月更文挑战」的第21天，点击查看活动详情
前言
《Java虚拟机规范》中明确说明:"尽管所有的方法区在逻辑上是属于堆的一部分，但一些简单的实现可能不会选择去进行垃圾收集或者进行压缩。”
但对于HotSpotJVM而言，方法区还有一个别名叫估Non-Heap (非堆)，目的就是要和堆分开。
所以，方法区可以看作是一块独立于Java堆的内存空间。
方法区、堆、栈是怎么交互的呢？可以看下面这个图。
方法区基本理解
- 方法区(Method Area)与Java堆一样，是各个线程共享的内存区域。
- 方法区在JVM启动的时候被创建，并且它的实际的物理内存空间中和Java堆区一样都可以是不连续的。
- 方法区的大小，跟堆空间一样，可以选择固定大小或者可扩展。
- 方法区的大小决定了系统可以保存多少个类，如果系统定义了太多的类，导致方法区
- 溢出，虚拟机同样会抛出内存溢出错误:
java. lang . OutofMemoryError:PermGen space 或者java.lang.OutofMemoryError: Metaspace - 关闭JVM就会释放这个区域的内存。
方法区有什么？
《深入理解Java虚拟机》书中对方法区(Method Area)存储内容描述如下: 它用于存储已被虚拟机加载的类型信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码缓 存等。
类型信息
对每个加载的类型( 类cla33、接口interface、枚举enum、注解annotation)，JVM必 须在方法区中存储以下类型信息:
- 这个类型的完整有效名称(全名=包名.类名)
- 这个类型直接父类的完整有效名(对于interface或是java.lang.object，都没有父类)
- 这个类型的修饰符(public, abstract, final的某个子集)
- 这个类型直接接口的一个有序列表
方法信息
JVM必须保存所有方法的以下信息，同域信息一样包括声明顺序:
- 方法名称
- 方法的返回类型(或void)
- 方法参数的数量和类型(按顺序)
- 方法的修饰符(public, private, protected, static, final,
- synchronized, native, abstract的 一个子集)
- 方法的字节码(bytecodes)、操作数栈、局部变量表及大小(abstract和
- native方法除外)
- 异常表( abstract和nat ive方法除外)
每个异常处理的开始位置、结束位置、代码处理在程序计数器中的偏移地址、被捕获的异常类的常量池索引
域信息
- JVM必须在方法区中保存类型的所有域的相关信息以及域的声明顺序。
- 域的相关信息包括:域名称、域类型、域修饰符(public, private,protected, static, final, volatile, transient的某个子集)
运行时常量池
- 常量池表(Constant Pool Table) 题Class文件的一部分，用于存放编译期生成的各种字面量与符号引用，这部分内容将在类加载后存放到方法区的运行时常量池中。
- 运行时常量池，在加载类和接口到虚拟机后，就会创建对应的运行时常量池。
- JVM为每个已加载的类型(类或按口)都维护一个常量池。池中的数据项像数组项一样，是通过索引访问的。
- 运行时常量池中包含多种不同的常量，包括编译期就已经明确的数值字面量，也包括到运行期解析后才能够获得的方法或者字段引用。此时不再是常量池中的符号地址了，这里换为真实地址。
- 运行时常量池，相对于Class文件常量池的另一重要特征是:具备动态性。
- 运行时常量池类似于传统编程语言中的符号表(symbol table) ，但是它所包含的数据却比符号表要更加丰富一些。
- 当创建类或接口的运行时常量池时，如果构造运行时常量池所需的内存空间超过了方法
- 区所能提供的最大值，则JVM会 抛OutOfMemoryError异常。
方法区的演进
方法区是一个概念，在实现时又被成为永久代。随机jdk的的更新，方法区也在不断改变。
JDK1.6时
到了jdk1.7，静态变量和StringTable移动到堆中保存
jdk1.8时，永久代被元空间取代
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 )。元空间不再占用堆内存空间，而是直接存放在本地内存，所以元空间的最大可分配空间就是系统可用内存空间。
需要明确两个问题：
第一：StringTable为什么要调整?
jdk7中将StringTable放到了堆空间中。因为永久代的回收效率很低，在full gc
的时候才会触发。而full gc是老年代的空间不足、永久代不足时才会触发。
这就导致StringTable回收效率不高。而我们开发中会有大量的字符串被创建，回收
效率低，导致永久代内存不足。放到堆里，能及时回收内存。
第二：永久代为什么要被元空间替换?
（1）为永久代设置空间大小是很难确定的。
在某些场景下，如果动态加载类过多，容易产生Perm区的OOM。比如某个实际Web工
程中，因为功能点比较多，在运行过程中，要不断动态加载很多类，经常出现致命错误。
而元空间和永久代之间最大的区别在于:元空间并不在虚拟机中，而是使用本地内存。因此，默认情况下，元空间的大小仅受本地内存限制。
（2）对永久代进行调优是很困难的。只有在老年代的空间不足、永久代不足时，才会触发Full GC回收永久代。
