深入理解Permsize和Metaspace的区别与优化方法

一、什么是PermSize和Metaspace

PermSize和Metaspace都是和Java虚拟机内存有关的概念。

PermSize是指JVM内存中的永久代大小。永久代是JVM内存中的一个区域，用于存储类的元数据、静态变量和常量等信息。在JDK8中，永久代已被移除，取而代之的是Metaspace。

Metaspace是在JDK8中引入的，用于代替永久代。它也是用于存储类的元数据、静态变量和常量等信息。Metaspace的大小默认不限制，当使用的内存达到了系统的限制时，它会自动进行扩容。

二、Permsize和Metaspace的区别

Permsize和Metaspace都是用于存储类的元数据、静态变量和常量等信息，但它们之间有以下几个区别：

1. 存储位置不同

PermSize存储在JVM内存中的永久代中，而Metaspace存储在本地内存（Native Memory）中。

2. 内存使用方式不同

PermSize的大小是有限制的，一旦达到了最大限制，便会抛出OOM异常。而Metaspace的大小默认不限制，当使用的内存达到了系统的限制时，它会自动进行扩容。此外，在Metaspace中，类的元数据信息可以被回收，因此可以更好地避免OOM异常。

3. GC方式不同

PermSize的垃圾回收是基于标记-清除算法，而Metaspace的垃圾回收是基于与JVM堆使用相同的垃圾回收机制。

三、优化方法

在使用Java的过程中，Permsize和Metaspace的优化也是很重要的一部分。

1. 调整JVM内存大小

可以通过设置-Xmx和-XX:MaxMetaspaceSize参数来调整JVM内存大小。对于PermSize，可以使用-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize参数来进行调整。

2. 显式GC

显式GC可以帮助回收不再使用的类，可以减少内存占用。在PermSize时代，可以使用System.gc()来触发GC。在使用Metaspace时代，需要使用类卸载模板（Class Unloading Template）来显式触发垃圾回收。

3. 优化类加载机制

可以通过使用ClassLoader来控制类的加载和卸载，避免不必要的类加载。

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class Demo {

    private static Map> cache = new HashMap<>();

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String className = "com.example.MyClass";
        Class clazz = loadClass(className);
        // do something with the class...
    }

    public static Class loadClass(String name) throws Exception {
        Class clazz = cache.get(name);
        if (clazz == null) {
            clazz = Demo.class.getClassLoader().loadClass(name);
            cache.put(name, clazz);
        }
        return clazz;
    }
}

  

4. 合理使用代码中的静态变量和常量

静态变量和常量占用的是永久代或Metaspace中的空间，因此过多的使用静态变量和常量会占用大量内存，导致内存不足。

5. 使用Javassist等类库生成类

Javassist等类库可以帮助我们在运行时生成类，这样可以避免我们在编写代码时就把所有类生成好，减少内存占用，提高程序性能。

import javassist.ClassPool;
import javassist.CtClass;
import javassist.bytecode.AccessFlag;
import javassist.bytecode.ClassFile;

public class Demo {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ClassPool cp = ClassPool.getDefault();

        // create a new class
        CtClass clazz = cp.makeClass("com.example.MyClass");
        clazz.setModifiers(AccessFlag.PUBLIC);
        ClassFile cf = clazz.getClassFile();

        // add a new method
        cf.addMethod(new javassist.bytecode.MethodInfo(cf.getConstPool(), "greet", "()Ljava/lang/String;"));
        clazz.addMethod(javassist.CtNewMethod.make("public String greet() { return \"Hello, world!\"; }", clazz));

        // generate the class
        clazz.toClass();
        Object obj = clazz.newInstance();

        // use the generated class
        System.out.println(obj.getClass().getName());
        System.out.println(obj.getClass().getMethod("greet").invoke(obj));
    }
}

四、小结

本文介绍了PermSize和Metaspace的区别，以及如何进行优化。

对于Permsize，需要谨慎使用静态变量和常量，显式触发GC以及合理设置JVM内存大小来进行优化。

对于Metaspace，可以使用ClassLoader来控制类的加载和卸载，使用Javassist等类库生成类，以及合理设置JVM内存大小来进行优化。