- 永久代（PermGen）
絕大部分 Java 程序員應該都見過 “java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space “這個異常。
這里的 “PermGen space”其實指的就是方法區。不過方法區和“PermGen space”又有着本質的區別。
前者是 JVM 的規范，而后者則是 JVM 規范的一種實現，並且只有 HotSpot 才有 “PermGen space”，而對於其他類型的虛擬機，
如 JRockit（Oracle）、J9（IBM） 並沒有“PermGen space”。由於方法區主要存儲類的相關信息，所以對於動態生成類的情況比較容易出現永久代的內存溢出。最典型的場景就是，在 jsp 頁面比較多的情況，容易出現永久代內存溢出。我們現在通過動態生成類來模擬 “PermGen space”的內存溢出：
public class MyTest
{
public static void main(String[] args) {
URL url = null;
List classLoaderList = new ArrayList();
try {
url = new File(“/tmp”).toURI().toURL();
URL[] urls = {url};
while (true){
ClassLoader loader = new URLClassLoader(urls);
classLoaderList.add(loader);
loader.loadClass(“com.huawei.MyTest”);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
結果如下 
本例中使用的 JDK 版本是 1.7，指定的 PermGen 區的大小為 8M。通過每次生成不同URLClassLoader對象來加載Test類，從而生成不同的類對象，
這樣就能看到我們熟悉的 “java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space ” 異常了。
這里之所以采用 JDK 1.7，是因為在 JDK 1.8 中， HotSpot 已經沒有 “PermGen space”這個區間了，取而代之是一個叫做 Metaspace（元空間） 的東西。
下面我們就來看看 Metaspace 與 PermGen space 的區別
三、Metaspace（元空間）
其實，移除永久代的工作從JDK1.7就開始了。JDK1.7中，存儲在永久代的部分數據就已經轉移到了Java Heap或者是 Native Heap。但永久代仍存在於JDK1.7中，並沒完全移除，譬如符號引用(Symbols)轉移到了native heap；字面量(interned strings)轉移到了java heap；類的靜態變量(class statics)轉移到了java heap。我們可以通過一段程序來比較 JDK 1.6 與 JDK 1.7及 JDK 1.8 的區別，以字符串常量為例：
package com.paddx.test.memory;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class StringOomMock {
static String base = “string”;
public static void main(String[] args) {
List list = new ArrayList();
for (int i=0;i< Integer.MAX_VALUE;i++){
String str = base + base;
base = str;
list.add(str.intern());
}
}
}
這段程序以2的指數級不斷的生成新的字符串，這樣可以比較快速的消耗內存。我們通過 JDK 1.6、JDK 1.7 和 JDK 1.8 分別運行：
JDK 1.6 的運行結果：
JDK 1.7的運行結果：
JDK 1.8的運行結果：
從上述結果可以看出，
JDK 1.6下，會出現“PermGen Space”的內存溢出，
而在 JDK 1.7和 JDK 1.8 中，會出現堆內存溢出，並且 JDK 1.8中 PermSize 和 MaxPermGen 已經無效。
因此，可以大致驗證 JDK 1.7 和 1.8 將字符串常量由永久代轉移到堆中，並且 JDK 1.8 中已經不存在永久代的結論。
現在我們看看元空間到底是一個什么東西？
元空間的本質和永久代類似，都是對JVM規范中方法區的實現。不過元空間與永久代之間最大的區別在於：元空間並不在虛擬機中，而是使用本地內存。因此，默認情況下，元空間的大小僅受本地內存限制，但可以通過以下參數來指定元空間的大小：
-XX:MetaspaceSize，初始空間大小，達到該值就會觸發垃圾收集進行類型卸載，同時GC會對該值進行調整：如果釋放了大量的空間，就適當降低該值；如果釋放了很少的空間，那么在不超過MaxMetaspaceSize時，適當提高該值。
-XX:MaxMetaspaceSize，最大空間，默認是沒有限制的。
除了上面兩個指定大小的選項以外，還有兩個與 GC 相關的屬性：
-XX:MinMetaspaceFreeRatio，在GC之后，最小的Metaspace剩余空間容量的百分比，減少為分配空間所導致的垃圾收集
-XX:MaxMetaspaceFreeRatio，在GC之后，最大的Metaspace剩余空間容量的百分比，減少為釋放空間所導致的垃圾收集
現在我們在 JDK 8下重新運行一下代碼段 4，不過這次不再指定 PermSize 和 MaxPermSize。而是指定 MetaSpaceSize 和 MaxMetaSpaceSize的大小。輸出結果如下：
從輸出結果，我們可以看出，這次不再出現永久代溢出，而是出現了元空間的溢出。
四、總結
通過上面分析，大家應該大致了解了 JVM 的內存划分，也清楚了 JDK 8 中永久代向元空間的轉換。不過大家應該都有一個疑問，就是為什么要做這個轉換？所以，最后給大家總結以下幾點原因：
1、字符串存在永久代中，容易出現性能問題和內存溢出。
2、類及方法的信息等比較難確定其大小，因此對於永久代的大小指定比較困難，太小容易出現永久代溢出，太大則容易導致老年代溢出。
3、永久代會為 GC 帶來不必要的復雜度，並且回收效率偏低。