面试题：Java中方法区和元空间的区别

Question

请简要阐述Java 8之前方法区的概念，以及Java 8引入元空间后，方法区和元空间在内存管理、存储内容等方面存在哪些区别？

Answer 1

Java 8之前方法区的概念

1. 定义：方法区是Java虚拟机规范中定义的一块内存区域，它属于堆内存的逻辑组成部分，但物理上可能不连续。
2. 作用：用于存储已被虚拟机加载的类信息（如类的版本、字段、方法、接口等）、常量、静态变量以及编译器编译后的代码等数据。它是各个线程共享的内存区域。
3. 实现：在HotSpot虚拟机中，方法区被习惯称为“永久代”，虽然Java虚拟机规范中并没有对如何实现方法区做出强制规定，但HotSpot虚拟机使用永久代来实现方法区，这使得Java应用更容易遇到内存溢出问题，因为永久代有固定大小限制，当加载的类过多等情况导致空间不足时就容易溢出。

方法区（永久代）和元空间的区别

1. 内存管理
   • 方法区（永久代）：有固定大小限制，当方法区中存储的数据量超过其大小限制时，容易抛出OutOfMemoryError: PermGen space异常。并且其内存回收主要针对常量池的回收和类型卸载，相对复杂且效果有限。
   • 元空间：使用本地内存（Native Memory），不再有永久代的固定大小限制，理论上只要系统本地内存足够，就不会因为类的不断加载而导致内存溢出。元空间的内存分配和回收由操作系统管理，在类卸载等场景下，元空间的内存回收相对更高效。
2. 存储内容
   • 方法区（永久代）：除了类的元数据信息（类信息、常量、静态变量等），字符串常量池也存储在永久代中。
   • 元空间：主要存储类的元数据信息，字符串常量池被移至堆内存中。元空间存储的类元数据信息与类加载器紧密相关，每个类加载器都有对应的一块元空间区域，类加载器回收时，其对应的元空间也会被回收。