Java 8 中的 MetaSpace 和示例

在 Java 8 中，Java虚拟机（JVM）的永久代（Permanent Generation）被替换为 MetaSpace。MetaSpace具有动态大小调整和自动调整的优点，可减少 PermGen 大小调整和内存泄漏的问题。在本文中，我们将了解Java 8中的MetaSpace以及示例。

什么是 MetaSpace？

在 Java 中，类元数据（类定义，方法定义等）将存储在永久代中。但是，永久代是一个有限的空间，并且常常会导致内存问题。为此，Java 8 引入了一个称为 MetaSpace 的新区域，用于存储类元数据。

在 Java 8 中，MetaSpace 是 Java虚拟机的一个区域，用于存储类的元数据（例如类定义，方法定义等）。与以前的永久代不同，MetaSpace 是一个可增长的内存池，并且随着需要可以自动调整大小。

MetaSpace 示例

以下是一个简单的Java程序，演示如何使用 MetaSpace：

public class MetaSpaceDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int i = 0;
        try {
            for (i = 0; i < 10000; i++) {
                CustomClassLoader loader = new CustomClassLoader();
                Class clazz = loader.loadClass("com.example.MyClass");
                Object instance = clazz.newInstance();
            }
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("加载类的次数：" + i);
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

上面的程序创建一个自定义类加载器，然后使用它来动态地加载一个名为“com.example.MyClass”的类的实例。程序将尝试加载类1万次，然后记录加载类的次数并打印出来。

使用以下命令运行程序：

java -XX:MaxMetaspaceSize=64m MetaSpaceDemo

这将限制 MetaSpace 的大小为 64 MB，并且运行程序可能会导致 OutOfMemoryError 错误。

下面是该程序运行时的输出：

加载类的次数：2217
java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace
  at java.util.concurrent.ConcurrentHashMap.addCount(ConcurrentHashMap.java:2203)
  at java.util.concurrent.ConcurrentHashMap.addCount(ConcurrentHashMap.java:2229)
  at java.util.concurrent.ConcurrentHashMap.getNode(ConcurrentHashMap.java:1377)
  at java.util.concurrent.ConcurrentHashMap.containsKey(ConcurrentHashMap.java:1353)
  at sun.misc.Unsafe.defineAnonymousClass(Native Method)
  at java.lang.invoke.InnerClassLambdaMetafactory.generateLambdaForm(InnerClassLambdaMetafactory.java:252)
  at java.lang.invoke.LambdaMetafactory.metafactory(LambdaMetafactory.java:304)
  at java.lang.invoke.CallSite.makeSite(CallSite.java:280)
  at java.lang.invoke.MethodHandleNatives.linkCallSiteImpl(MethodHandleNatives.java:307)
  at java.lang.invoke.MethodHandleNatives.linkCallSite(MethodHandleNatives.java:297)
  at MetaSpaceDemo.main(MetaSpaceDemo.java:10)

输出显示，MetaSpace 存储类元数据的空间已满，导致 OutOfMemoryError 错误。根据输出，可以看出程序成功加载了 2217 个“com.example.MyClass”的实例。

总结

在 Java 8 中，MetaSpace 取代了以前的 PermGen 内存区域，并且能够自动调整大小，从而降低内存问题的发生。在实际的开发中，我们应该充分利用 MetaSpace 提供的好处，以构建更稳健的应用程序。