目前有三大Java虛擬機(jī)：HotSpot，oracle JRockit，IBM J9。
JRockit是oracle發(fā)明的，用于其WebLogic服務(wù)器，IBM JVM是IBM發(fā)明的用于其Websphere服務(wù)器（所以在某行開發(fā)的時(shí)候，他們用的是IBM的JDK，因?yàn)樗麄兪褂玫腎BM的應(yīng)用程序服務(wù)器Websphere，使用其他JDK可能存在兼容性問題）。
JRockit和J9不存在永久代這種說法。這里只討論HotSpot虛擬機(jī)，這也是目前使用的最多的JVM。Sun JDK7 HotSpot虛擬機(jī)的內(nèi)存模型如下圖所示：
1、什么是方法區(qū)
一、方法區(qū)與永久代
這兩個(gè)是非常容易混淆的概念，永久代的對象放在方法區(qū)中，就會想當(dāng)然地認(rèn)為，方法區(qū)就等同于持久代的內(nèi)存區(qū)域。事實(shí)上兩者是這樣的關(guān)系：
《Java虛擬機(jī)規(guī)范》只是規(guī)定了有方法區(qū)這么個(gè)概念和它的作用，并沒有規(guī)定如何去實(shí)現(xiàn)它。那么，在不同的 JVM 上方法區(qū)的實(shí)現(xiàn)肯定是不同的了。 同時(shí)大多數(shù)用的JVM都是Sun公司的HotSpot。在HotSpot上把GC分代收集擴(kuò)展至方法區(qū)，或者說使用永久代來實(shí)現(xiàn)方法區(qū)。換句話說：方法區(qū)是一種規(guī)范，永久代是Hotspot針對這一規(guī)范的一種實(shí)現(xiàn)。而永久代本身也在迭代中：
在Java 6中，方法區(qū)中包含的數(shù)據(jù)，除了JIT編譯生成的代碼存放在native memory的CodeCache區(qū)域，其他都存放在永久代；
在Java 7中，Symbol的存儲從PermGen移動到了native memory，并且把靜態(tài)變量從instanceKlass末尾（位于PermGen內(nèi)）移動到了java.lang.Class對象的末尾（位于普通Java heap內(nèi)）；
在Java 8中，永久代被徹底移除，取而代之的是另一塊與堆不相連的本地內(nèi)存——元空間（Metaspace）,?XX:MaxPermSize 參數(shù)失去了意義，取而代之的是-XX:MaxMetaspaceSize。
對于Java8， HotSpots取消了永久代，那么是不是也就沒有方法區(qū)了呢？當(dāng)然不是，方法區(qū)是一個(gè)規(guī)范，規(guī)范沒變，它就一直在。那么取代永久代的就是元空間。它與永久代有什么不同的？
存儲位置不同，永久代是堆的一部分，和新生代，老年代地址是連續(xù)的，而元空間屬于本地內(nèi)存；
存儲內(nèi)容不同，元空間存儲類的元信息，靜態(tài)變量和常量池等并入堆中。相當(dāng)于永久代的數(shù)據(jù)被分到了堆和元空間中。
二、方法區(qū)里存著什么？
既然永久代是方法區(qū)的一種實(shí)現(xiàn)，那么在Hotspot下，方法區(qū)就等于永久代，也被稱為非堆。那方法區(qū)里都存著什么呢？先拋結(jié)論：
靜態(tài)變量 + 常量 + 類信息(構(gòu)造方法/接口定義) + 運(yùn)行時(shí)常量池存在方法區(qū)中 。
2、方法區(qū)和永久代的關(guān)系
在Java虛擬機(jī)規(guī)范中，方法區(qū)在虛擬機(jī)啟動的時(shí)候創(chuàng)建，雖然方法區(qū)是堆的邏輯組成部分，但是簡單的虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)可以選擇不在方法區(qū)實(shí)現(xiàn)垃圾回收與壓縮。這個(gè)版本的虛擬機(jī)規(guī)范也不限定實(shí)現(xiàn)方法區(qū)的內(nèi)存位置和編譯代碼的管理策略。所以不同的JVM廠商，針對自己的JVM可能有不同的方法區(qū)實(shí)現(xiàn)方式。
永久代是Hotspot虛擬機(jī)特有的概念，是方法區(qū)的一種實(shí)現(xiàn)，別的JVM都沒有這個(gè)東西。在Java 8中，永久代被徹底移除，取而代之的是另一塊與堆不相連的本地內(nèi)存——元空間。
永久代或者“Perm Gen”包含了JVM需要的應(yīng)用元數(shù)據(jù)，這些元數(shù)據(jù)描述了在應(yīng)用里使用的類和方法。注意，永久代不是Java堆內(nèi)存的一部分。永久代存放JVM運(yùn)行時(shí)使用的類。永久代同樣包含了Java SE庫的類和方法。永久代的對象在full GC時(shí)進(jìn)行垃圾收集。
在HotSpot中，設(shè)計(jì)者將方法區(qū)納入GC分代收集。HotSpot虛擬機(jī)堆內(nèi)存被分為新生代和老年代，對堆內(nèi)存進(jìn)行分代管理。
方法區(qū)和永久代的關(guān)系很像Java中接口和類的關(guān)系，類實(shí)現(xiàn)了接口，而永久代就是HotSpot虛擬機(jī)對虛擬機(jī)規(guī)范中方法區(qū)的一種實(shí)現(xiàn)方式。
我們知道在HotSpot虛擬機(jī)中存在三種垃圾回收現(xiàn)象，minor GC、major GC和full GC。對新生代進(jìn)行垃圾回收叫做minor GC，對老年代進(jìn)行垃圾回收叫做major GC，同時(shí)對新生代、老年代和永久代進(jìn)行垃圾回收叫做full GC。許多major GC是由minor GC觸發(fā)的，所以很難將這兩種垃圾回收區(qū)分開。major GC和full GC通常是等價(jià)的，收集整個(gè)GC堆。但因?yàn)镠otSpot VM發(fā)展了這么多年，外界對各種名詞的解讀已經(jīng)完全混亂了，當(dāng)有人說“major GC”的時(shí)候一定要問清楚他想要指的是上面的full GC還是major GC。
3、元空間
上面說過，HotSpot虛擬機(jī)在1.8之后已經(jīng)取消了永久代，改為元空間，類的元信息被存儲在元空間中。元空間沒有使用堆內(nèi)存，而是與堆不相連的本地內(nèi)存區(qū)域。所以，理論上系統(tǒng)可以使用的內(nèi)存有多大，元空間就有多大，所以不會出現(xiàn)永久代存在時(shí)的內(nèi)存溢出問題。這項(xiàng)改造也是有必要的，永久代的調(diào)優(yōu)是很困難的，雖然可以設(shè)置永久代的大小，但是很難確定一個(gè)合適的大小，因?yàn)槠渲械挠绊懸蛩睾芏啵热珙悢?shù)量的多少、常量數(shù)量的多少等。永久代中的元數(shù)據(jù)的位置也會隨著一次full GC發(fā)生移動，比較消耗虛擬機(jī)性能。同時(shí)，HotSpot虛擬機(jī)的每種類型的垃圾回收器都需要特殊處理永久代中的元數(shù)據(jù)。將元數(shù)據(jù)從永久代剝離出來，不僅實(shí)現(xiàn)了對元空間的無縫管理，還可以簡化Full GC以及對以后的并發(fā)隔離類元數(shù)據(jù)等方面進(jìn)行優(yōu)化。
