java8新特性[1]：内存结构、堆内存划分、Metaspace直接内存的介绍

首先简单介绍一下JVM中内存的划分

JVM中内存通常划分为两个部分，分别为堆内存与栈内存。
栈内存和Java类中的方法密切相关，它会存储局部变量以及方法调用的中间结果及返回值。Java中的每个线程都有自己专属的栈内存，这是别的线程无法访问的。可以通过JVM选项-Xss来进行调整
堆内存，是Java应用程序中实例化的每个对象所存储的地方。它由所有线程共享。当堆耗尽的时候，JVM会抛出java.lang.OutOfMemoryError 异常。堆的大小可以通过JVM选项-Xms和-Xmx来进行调整。
 

回顾一下旧版本JDK中堆内存划分

在JDK7以及其前期的JDK版本号中。堆内存通常被分为三块区域：新生代内存(young generation)、老生代(old generation)、永生代(Permanent Generation for VM Matedata)，例如以下图：
 
上图所示堆内存被分为：
Eden区 —— 新对象或者生命周期很短的对象会存储在这个区域中，这个区的大小可以通过-XX:NewSize和-XX:MaxNewSize参数来调整。新生代GC（垃圾回收器）会清理这一区域。
Survivor区 —— 那些历经了Eden区的垃圾回收仍能存活下来的依旧存在引用的对象会待在这个区域。这个区的大小可以由JVM参数-XX:SurvivorRatio来进行调节。
Old Generation老年代 —— 那些在历经了Eden区和Survivor区的多次GC后仍然存活下来的对象会存储在这个区里。这个区会由一个特殊的垃圾回收器来负责。年老代中的对象的回收是由老年代的GC（major GC）来进行的。
永生代 —— 存放着对象的方法、变量等元数据信息。如果永生代内存不够，我们就会得到例如以下错误：java.lang.OutOfMemoryError: PermGen

java8的内存结构的新特性：再见PermGen，你好Metaspace

Java8中把存放元数据中的永生代内存从堆内存中移到了本地内存(native memory)中，Java8中JVM堆内存结构就变成了以下所示：
 
这样永生代内存就不再占用堆内存。它能够通过自己主动增长来避免JDK7以及前期版本号中常见的永生代内存错误(java.lang.OutOfMemoryError: PermGen)。随着Java8的到来，JVM不再有PermGen。但类的元数据信息（metadata）还在，只不过不再是存储在连续的堆空间上，而是移动到叫做“Metaspace”的本地内存（Native memory）中。
类的元数据信息转移到Metaspace的原因是PermGen很难调整。PermGen中类的元数据信息在每次FullGC的时候可能会被收集，但成绩很难令人满意。而且应该为PermGen分配多大的空间很难确定，因为PermSize的大小依赖于很多因素，比如JVM加载的class的总数，常量池的大小，方法的大小等。

Metaspace的参数设置