JVM007--JVM8为什么要增加元空间

虚拟机栈，本地方法栈以及程序计数器为线程隔离。方法区和堆是所有线程共享的数据区域。

方法区用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、动态生成的类等数据。实际上在Java虚拟机的规范中方法区是堆中的一个逻辑部分，但是它却拥有一个叫做非堆(Non-Heap)的别名。

对于方法区的实现，不同虚拟机中策略也不同。以我们常用的HotSpot虚拟机为例，其设计团队使用永久带来实现方法区，并把GC的分代收集扩展至永久带。这样设计的好处就是能够省去专门为方法区编写内存管理的代码。但是在实际的场景中，这样的实现并不是一个好的方式，因为永久带有MAX上限，所以这样做会更容易遇到内存溢出问题。

关于方法区的GC回收，Java虚拟机规范并没有严格的限制。虚拟机在实现中可以自由选择是否实现垃圾回收。主要原因还是方法区内存回收的效果比较难以令人满意，方法区的内存回收主要是针对常量池(1.7已经将常量池逐步移除方法区)以及类型的卸载，但是类型卸载在实际场景中的条件相当苛刻。

另外还需要注意的是在HotSpot虚拟机中永久带和堆虽然相互隔离，但是他们的物理内存是连续的。而且老年代和永久带的垃圾收集器进行了捆绑，因此无论谁满了都会触发永久带和老年带的GC。

因此在JDK 1.8中，HotSpot虚拟机已经将方法区(永久带)移除，取而代之的就是元空间。

Java1.8的运行时数据区域如图所示。方法区已经不见了踪影，多出来的是叫做元数据区(元空间)的区域。

元空间在1.8中不在与堆是连续的物理内存，而是改为使用本地内存(Native memory)。元空间使用本地内存也就意味着只要本地内存足够，就不会出现OOM的错误。

默认情况下元空间大小是无限的，但是JVM同样提供了参数来控制它的使用：

-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。