方法区

方法区在逻辑上虽然属于堆的一部分，但是简单的实现上可能不会选择去进行垃圾回收或者进行压缩，在Hotspot中为了区分方法区和堆，方法区又被称为非堆，所以方法区可以看做是独立于堆的一块内存空间

方法区的生命周期与JVM实例也是一致的，在JVM启动的时候就会被创建，也是各个线程共享的区域，其存储的是已被虚拟机加载的类的信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据，所以方法区的大小决定了系统可以保存多少个类，如果系统定义的类过多，方法区就会溢出，从而出现OOM

jdk7及之前报的是java.lang.OutOfMemoryError:PermGen space，jdk8报的是java.lang.OutOfMemoryError:Metaspace

在jdk7中方法区被称为永久代(Permanent Space)，在jdk8中方法区被称为元空间(MetaSpace)

永久代和元空间可以看做是方法区的实现

元空间

元空间是jdk8中对于方法区的实现，元空间使用的不是JVM的内存，而是使用的本地内存，也就是使用的直接内存，直接内存是在java堆外的、直接向系统申请的内存空间

在jdk7的时候将字符串常量池和静态变量从永久代移到了堆中，jdk8虽然永久代去除，改为元空间，但是字符串常量池和静态变量还是在堆中

方法区存储的内容

// User 存储在方法区
// user 存储在栈
// new User() 存储在堆
User user = new User();

方法区存储的主要是被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码缓存等

其实就是类加载器加载之后的字节码class文件中的内容以及加载器的信息

不同的jdk版本所存放的内容是不一样的

jdk6中静态变量存储在永久代中，此时永久代中包含了类型信息、字段、方法、JIT代码缓存、静态变量(对象实例数据存储在堆空间，变量引用存储在永久代)、运行时常量池以及字符串常量池

jdk7中将字符串常量池、静态变量(对象实例数据和变量引用存储在堆空间)保存在堆中，其他信息存储在永久代

jdk8由于将永久代移除，所有类型信息、字段、方法、JIT代码缓存、运行时常量池都保存在本地内存的元空间中，但是字符串常量池、静态变量(对象实例数据和变量引用存储在堆空间)仍然存放在堆中。元空间是可以动态扩展的，默认-XX:MetaspaceSize值为21M的高水位线。一旦触及则FullGC将被触发并卸载没有用的类，然后高水位线将会重置。新的高水位线的值取决于GC后释放的元空间。如果释放的空间少，这个高水位线则上升。如果释放的空间多，则高水位线下降。

类信息

对于每个加载的类型(类class、接口interface、枚举enum、注解annotation)方法区中存储的类型信息有哪些呢

这个类型的的完整有效名称
这个类型直接父类的完整有效名
这个类型的修饰符
这个类型直接接口的一个有序列表

域信息(Filed属性信息)

方法区中存储的域信息有哪些呢？

保存类型的所有域的相关信息以及域的声明顺序，域的相关信息包括：域名称、域类型、域修饰符(public、private、protected、static、final、volatile、transient)

方法信息

方法区中存储的方法信息有哪些呢？

方法名称
方法返回类型
方法参数的数量和类型，按顺序存储
方法的修饰符
方法的字节码、操作数栈、局部变量表以及其大小(abstract和native方法除外)
异常表(abstract和native方法除外)，每个异常处理的开始位置、结束位置、代码处理在程序计数器中的偏移地址、被捕获的异常类的常量池索引

静态变量

静态变量是属于类的，不需要对象实例，属于类数据的一部分

来看一下静态变量和静态常量的区别

public class Test {
    private static int count = 10;
    private static final int number = 20;
}

private static int count;
   descriptor: I
   flags: ACC_PRIVATE, ACC_STATIC

 private static final int number;
   descriptor: I
   flags: ACC_PRIVATE, ACC_STATIC, ACC_FINAL
   ConstantValue: int 20

可以看到静态常量在编译成字节码的时候就将值存储下来了

jdk7静态变量移至堆中

运行时常量池

什么是运行时常量池呢？在字节码文件中有一个常量池，JVM为每个已加载的类型都维护一个常量池，用于存放编译期间生成的各种字面量和符号引用，通过索引访问。这部分内容是在类加载之后存放到运行时常量池中的。

// 包含有数量值、字符串值、类引用、字段引用、方法引用
Constant pool:
   #1 = Methodref          #4.#20         // java/lang/Object."<init>":()V
   #2 = Fieldref           #3.#21         // com/zhanghe/study/jvm/Test.count:I
   #3 = Class              #22            // com/zhanghe/study/jvm/Test
   #4 = Class              #23            // java/lang/Object
   #5 = Utf8               count
   #6 = Utf8               I
   #7 = Utf8               number
   #8 = Utf8               ConstantValue
   #9 = Integer            20
  #10 = Utf8               <init>
  #11 = Utf8               ()V
  #12 = Utf8               Code
  #13 = Utf8               LineNumberTable
  #14 = Utf8               LocalVariableTable
  #15 = Utf8               this
  #16 = Utf8               Lcom/zhanghe/study/jvm/Test;
  #17 = Utf8               <clinit>
  #18 = Utf8               SourceFile
  #19 = Utf8               Test.java
  #20 = NameAndType        #10:#11        // "<init>":()V

而将字节码中的常量池加载到方法区之后，就称为运行时常量池，运行时常量池中包含有多种不同的常量，包括编译期就已经明确的数值字面量，也包括到运行期解析后才能获得的方法和字段引用，将常量池中的符号地址换为真实地址，运行时常量池相对于Class文件常量池的重要特征是具备动态性

运行期间可以通过String.intern()方法将新的常量放入池中

jdk7运行时常量池移至堆中

方法区的垃圾回收

方法区出现垃圾回收的情况很少，主要包含有两部分内容：常量池中废弃的常量和不再使用的类型

方法区的常量池存储的主要是字面量和符号引用，只要常量池中的常量没有任何地方引用，就可以被回收了

方法区的参数设置

设置方法区内存大小

-XX:MetaspaceSize 元空间初始分配空间，默认21M

-XX:MaxMetaspaceSize 元空间最大分配空间，默认是-1，没有限制

jdk7及以前的配置与jdk8不同

-XX:PermSize 永久代初始分配空间，默认20.75M

-XX:MaxPermSize 永久代最大分配空间，默认是82M