JVM 的 方法区（Method Area）是 JVM 内存模型中的一个重要部分，用于存储类的元数据、常量池、静态变量、即时编译器生成的代码等信息。在早期的 JVM 实现中，方法区通常被称为 永久代（Permanent Generation, PermGen）。从 Java 8 开始，永久代被移除，取而代之的是 元空间（Metaspace），它使用本地内存而非堆内存。
以下是与 JVM 方法区相关的设置参数详解：
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### 1. 永久代（PermGen）相关参数（Java 7 及更早版本）
在 Java 7 及更早版本中，方法区通过永久代实现。以下是一些常见的永久代相关参数：
#### -XX:PermSize=<size>
- 设置永久代的初始大小。
- 示例：`-XX:PermSize=64m` 表示永久代初始大小为 64MB。
#### -XX:MaxPermSize=<size>
- 设置永久代的最大大小。
- 示例：`-XX:MaxPermSize=256m` 表示永久代最大大小为 256MB。
- 如果应用程序加载了大量类或使用了大量的字符串常量池，可能需要增大永久代的大小。
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### 2. 元空间（Metaspace）相关参数（Java 8 及更高版本）
从 Java 8 开始，永久代被元空间取代，元空间使用本地内存（Native Memory）。以下是与元空间相关的参数：
#### -XX:MetaspaceSize=<size>
- 设置元空间的初始大小。
- 示例：`-XX:MetaspaceSize=128m` 表示元空间初始大小为 128MB。
- 当元空间的使用达到这个值时，会触发垃圾回收来清理未使用的类元数据。
#### -XX:MaxMetaspaceSize=<size>
- 设置元空间的最大大小。
- 示例：`-XX:MaxMetaspaceSize=512m` 表示元空间最大大小为 512MB。
- 如果不设置此参数，默认情况下元空间可以无限增长，直到耗尽本地内存。
#### -XX:MinMetaspaceFreeRatio=<percent>
- 设置元空间在垃圾回收后保留的最小空闲比例。
- 示例：`-XX:MinMetaspaceFreeRatio=40` 表示垃圾回收后，至少 40% 的元空间应保持空闲。
#### -XX:MaxMetaspaceFreeRatio=<percent>
- 设置元空间在垃圾回收后保留的最大空闲比例。
- 示例：`-XX:MaxMetaspaceFreeRatio=70` 表示垃圾回收后，最多 70% 的元空间应保持空闲。
#### -XX:+PrintGCDetails
- 打印详细的垃圾回收日志，包括元空间的使用情况。
- 示例：
```bash
java -XX:+PrintGCDetails -jar myapp.jar
```
#### -XX:+CMSClassUnloadingEnabled
- 启用 CMS 垃圾回收器对类元数据的卸载功能。
- 默认情况下，只有 G1 和 CMS 支持类卸载。如果启用了此选项，垃圾回收器会在必要时卸载不再使用的类。
#### -XX:+UseCompressedClassPointers
- 使用压缩类指针以减少元空间的内存占用。
- 在 64 位 JVM 上，默认启用此选项。如果禁用此选项，类指针将使用完整的 64 位地址，从而增加内存消耗。
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### 3. 方法区的内容
无论使用永久代还是元空间，方法区存储的主要内容包括：
- 类的元数据：类的结构信息（如字段、方法、继承关系等）。
- 运行时常量池：包含字面量和符号引用。
- 静态变量：类的静态变量存储在方法区中。
- 即时编译器生成的代码：JIT 编译后的机器码。
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### 4. 调整方法区大小的建议
#### （1）监控方法区的使用
- 使用工具如 jstat 或 VisualVM 监控方法区的使用情况。
- 示例命令：
```bash
jstat -gc <pid>
```
输出中会显示 Metaspace 的使用情况。
#### （2）避免内存溢出
- 如果应用程序加载了大量类（例如动态代理生成的类），可能会导致方法区不足，从而抛出 OutOfMemoryError: Metaspace 错误。
- 解决方法：
- 增大 -XX:MaxMetaspaceSize。
- 检查是否有类加载器泄漏问题（如未正确卸载类加载器）。
#### （3）合理设置初始大小
- 设置合理的 -XX:MetaspaceSize 可以减少元空间扩展的频率，从而提高性能。
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### 5. 示例配置
以下是一个典型的 JVM 参数配置示例：
```bash
java -XX:MetaspaceSize=128m -XX:MaxMetaspaceSize=512m \
-XX:+UseG1GC -XX:+PrintGCDetails \
-jar myapp.jar
```
- -XX:MetaspaceSize=128m：设置元空间初始大小为 128MB。
- -XX:MaxMetaspaceSize=512m：设置元空间最大大小为 512MB。
- -XX:+UseG1GC：使用 G1 垃圾回收器。
- -XX:+PrintGCDetails：打印详细的垃圾回收日志。
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### 6. 注意事项
- 永久代 vs 元空间：如果你使用的是 Java 8 或更高版本，请确保不要使用永久代相关的参数（如 -XX:PermSize 和 -XX:MaxPermSize），因为它们已被废弃。
- 本地内存限制：元空间使用本地内存，因此需要注意操作系统的内存限制。
- 类卸载：确保垃圾回收器支持类卸载，并在必要时启用 -XX:+CMSClassUnloadingEnabled。
通过合理调整方法区的相关参数，可以有效避免 OutOfMemoryError 并提升应用程序的性能。