方法区(永久代、元空间辨析)

一、方法区(永久代、元空间辨析)

1、方法区存放类的静态变量、方法、final修饰的常量、Class对象以及运行时常量池等信息。它位于栈和堆之外，用于共享信息。

2、方法区的内容包括类型信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码缓存等。它是由JVM规范定义的，所有虚拟机必须具备。

3、方法区与永久代（PermGen space）和元空间（Metaspace）在概念上存在差异。永久代存在于Java7及以前版本的Hotspot中，与堆是隔离的，使用物理内存。

4、元空间是Java8引入的，它将方法区移至本地内存，避免了内存分配问题。与永久代相比，元空间不再与堆连续，且大小受限于本地内存。

5、元空间的使用可以避免永久代中出现的“java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space”错误。默认情况下，元空间大小受限于系统可用的本地内存，但可通过参数限制其大小。

6、元空间取代永久代的主要原因是解决类元数据分配在本地内存中的问题，这使得元空间的最大可使用空间取决于系统内存而非堆大小。这种方法在某些动态加载类较多的场景下能有效避免内存溢出错误。

7、方法区的垃圾收集主要关注常量池中的废弃常量和不再使用的类型。尽管方法区可能不会执行完全的垃圾收集，但回收这部分内容对于优化内存使用是必要的。

二、java服务宕机的问题排查

1、在排查Java服务宕机问题时，首先需要了解Linux系统如何处理内存不足情况。Linux系统通过配置的`oom-killer`机制，自动在内存压力下杀掉一些进程以释放资源。观察日志文件在`/var/log`目录内，可以了解被杀掉进程的详细信息。

2、当JVM自身发生故障导致进程崩溃时，会生成`hs_err_pid_xxx.log`文件，该文件位于工作目录（启动的jar包所在目录）中。此外，通过设置Java启动参数，可以定制日志文件的存放位置。

3、理解`free`命令的输出可以帮助你分析系统资源使用情况，了解内存、缓存和缓冲区状态。`top`命令则提供实时系统资源使用视图，帮助你定位CPU、内存使用情况的关键进程。

4、`jinfo`工具用于检查Java进程运行时的JVM参数，而`jstat`命令则提供JVM性能监控指标，如通过`-gc`参数查看垃圾回收信息，`-gcutil`参数显示垃圾回收利用率，`-dump`参数用于输出堆内存快照。

5、对于JVM内存模型的理解至关重要。Hotspot中方法区的变化，元空间作为与永久代不同的实现，实质上是对JVM方法区的扩展，其特点是使用本地内存而非虚拟机内存，以提高内存管理效率。

6、在分析Java服务宕机原因时，确定堆区比例是关键步骤之一。通过查看默认比例，进一步配置堆区空间，可优化内存使用，避免服务因内存不足而宕机。

三、Java中full gc什么意思

在Java中，"full GC"代表一次全面的垃圾收集，即垃圾收集器对整个堆内存进行清理。以下是几种可能导致full GC的情况：

1.当新生代内存不足时，尤其是在对象大量创建或者大对象、大数组占用空间后，如果Minor GC不足以解决空间问题，系统会触发full GC。为了避免这种情况，应优化代码，确保对象在Minor GC阶段被及时回收，并尽量减少大对象和大数组的使用。

2.如果永久代（Permanet Generation，现在称为Metaspace）空间满载，因为类信息和反射信息的存储，当类加载、反射和方法调用频繁时，可能会导致full GC。这时，可以增加Metaspace大小或转换为使用CMS GC来避免。

3.对于采用CMS GC的程序，如果出现"promotion failed"或"concurrent mode failure"，这可能促使full GC。这时，可以通过调整survivor space、旧生代空间或降低并发GC触发比率来解决。对于JDK 5.0+版本中的特殊情况，可通过设置参数来避免延迟的sweeping操作。

4.如果Minor GC晋升到旧生代的对象平均大小超过剩余空间，Hotspot JVM会在Minor GC后直接触发full GC。对于PS GC，它在Minor GC后也会检查剩余空间，不足时执行旧生代回收。

5.使用RMI的Sun JDK应用默认每小时执行一次full GC。可以通过设置启动参数调整full GC的执行间隔，或者禁用System.gc调用。

综上所述，full GC在Java中是垃圾收集器对内存资源的一种深度清理，其触发条件包括内存空间不足、类信息空间满、特定GC策略问题和特定应用设置。通过理解这些触发条件，可以更好地优化内存管理，避免full GC带来的性能影响。