深入理解JVM:元空间大小详细解析

前言

JVM加载类的时候,需要记录类的元数据,这些数据会保存在一个单独的内存区域内,在Java 7里,这个空间被称为永久代(Permgen),在Java 8里,使用元空间(Metaspace)代替了永久代。永久代和元空间保存的数据并不完全一样,永久代中还保存另一些与类的元数据无关的杂项。

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在Java 7里将字符串常量从永久代移动到了堆区域,但是永久代并没有完全改造完成。直到Java 8,永久代的改造才算完全搞定,在元空间中保存的数据比永久代中纯粹很多,就是类的元数据,这些信息只对编译期或JVM的运行时有用。

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理论学习

使用Java 8以后,关于元空间的JVM参数有两个:-XX:MetaspaceSize=N和 -XX:MaxMetaspaceSize=N,对于64位JVM来说,元空间的默认初始大小是20.75MB,默认的元空间的最大值是无限。MaxMetaspaceSize用于设置metaspace区域的最大值,这个值可以通过mxbean中的MemoryPoolBean获取到,如果这个参数没有设置,那么就是通过mxbean拿到的最大值是-1,表示无穷大。

由于调整元空间的大小需要Full GC,这是非常昂贵的操作,如果应用在启动的时候发生大量Full GC,通常都是由于永久代或元空间发生了大小调整,基于这种情况,一般建议在JVM参数中将MetaspaceSize和MaxMetaspaceSize设置成一样的值,并设置得比初始值要大,对于8G物理内存的机器来说,一般我会将这两个值都设置为256M(PS:读者可以根据自己的实际情况再调整)。

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源码分析

MetaspaceSize表示metaspace首次使用不够而触发FGC的阈值,只对触发起作用,原因是:垃圾搜集器内部是根据变量 _capacity_until_GC来判断metaspace区域是否达到阈值的,初始化代码如下所示:

 // Set the high-water mark to MaxMetapaceSize during VM initializaton since
 // we can't do a GC during initialization.
  _capacity_until_GC = MaxMetaspaceSize;
} 

GC收集器会在发生对metaspace的回收会,会计算新的capacityuntil_GC值,以后发生FGC就跟MetaspaceSize没有关系了。

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如果不设置MetaspaceSize,则默认的capacityuntil_GC为20M左右,具体代码如下:

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最后

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