永久代和元空間都是 HotSpot 虛擬機(jī)中的概念，HotSpot 虛擬機(jī)是 Sun JDK 和 Open JDK 中自帶的虛擬機(jī)，也是目前使用范圍最廣泛的 Java 虛擬機(jī)，當(dāng)我們提到虛擬機(jī)時(shí)，大概率指的就是 HotSpot 虛擬機(jī)。

但從《Java 虛擬機(jī)規(guī)范》的層面來說，并沒有所謂的“永久代”和“元空間”等區(qū)域，詳見官方文檔：https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se17/html/jvms-2.html#jvms-2.5。《Java 虛擬機(jī)規(guī)范》只是規(guī)定了一個(gè)區(qū)域叫“方法區(qū)（Method Area）”，而“永久代”和“元空間”是 HotSpot 虛擬機(jī)在不同的 JDK 版本下，對方法區(qū)的具體實(shí)現(xiàn)而已。這就好像，世界羽協(xié)規(guī)定羽毛球比賽必須要使用羽毛球拍（方法區(qū)），而中國羽毛球運(yùn)動(dòng)員，第一年使用的是紅雙喜牌的羽毛球拍（永久代），第二年使用的是李寧牌羽毛球拍（元空間）一樣。

那么問題來了，永久代為什么被元空間給替代了？

1.官方答案

關(guān)于這個(gè)問題，官方在 JEP 122: Remove the Permanent Generation（移除永久代）中給出了答案，原文內(nèi)容如下：

Motivation（動(dòng)機(jī)）

This is part of the JRockit and Hotspot convergence effort. JRockit customers do not need to configure the permanent generation (since JRockit does not have a permanent generation) and are accustomed to not configuring the permanent generation.

以上內(nèi)容翻譯成中文大意是：

這是 JRockit 虛擬機(jī)和 HotSpot 虛擬機(jī)融合工作的一部分。JRockit 客戶不需要配置永久層代（因?yàn)?JRockit 沒有永久代），所以要移除永久代。

JRockit 是 Java 官方收購的一家號(hào)稱史上運(yùn)行最快的 Java 虛擬機(jī)廠商，之后 Java 官方在 JDK 8 時(shí)將 JRockit 虛擬機(jī)和 HotSpot 虛擬機(jī)進(jìn)行了整合。

PS：JEP 是 JDK Enhancement Proposal 的縮寫，翻譯成中文是 JDK 改進(jìn)提案。你也可以把它理解為 JDK 的更新文檔。

通過官方的描述，我們似乎找到了答案，也就是說，之所以要取消“永久代”是因?yàn)?Java 官方收購了 JRockit，之后在將 JRockit 和 HotSpot 進(jìn)行整合時(shí)，因?yàn)?JRockit 中沒有“永久代”，所以把永久代給移除了。

PS：上面的那段描述好像說的已經(jīng)很清楚了，但又好像什么也沒說。這就好比，我問你“為什么要買車？”，你說“別人都買車了，所以我要買車”，但為什么別人要買車？

2.背后的原因

上述給出了移除永久代的回答，但卻沒有給出背后的原因，那接下來我們就來討論一下，為什么要移除永久代？以及為什么要有元空間？

2.1 降低 OOM

當(dāng)使用永久代實(shí)現(xiàn)方法區(qū)時(shí)，永久代的最大容量受制于 PermSize 和 MaxPermSize 參數(shù)設(shè)置的大小，而這兩個(gè)參數(shù)的大小又很難確定，因?yàn)樵诔绦蜻\(yùn)行時(shí)需要加載多少類是很難估算的，如果這兩個(gè)參數(shù)設(shè)置的過小就會(huì)頻繁的觸發(fā) FullGC 和導(dǎo)致 OOM（Out of Memory，內(nèi)存溢出）。

但是，當(dāng)使用元空間替代了永久代之后，出現(xiàn) OOM 的幾率就被大大降低了，因?yàn)樵臻g使用的是本地內(nèi)存，這樣元空間的大小就只和本地內(nèi)存的大小有關(guān)了，從而大大降低了 OOM 的問題。

2.2 降低運(yùn)維成本

因?yàn)樵臻g使用的是本地內(nèi)存，這樣就無需運(yùn)維人員再去專門設(shè)置和調(diào)整元空間的大小了。

3.方法區(qū)發(fā)展史

在 HotSpot 虛擬機(jī)中，方法區(qū)的實(shí)現(xiàn)經(jīng)歷了以下 3 個(gè)階段：

1. JDK 1.6 及之前：方法區(qū)使用永久代實(shí)現(xiàn)，靜態(tài)變量存放在永久代；
2. JDK 1.7 ：“去永久代”的前置版本，還存在永久代，不過已經(jīng)將字符串常量池和靜態(tài)變量從永久代移到了堆上；
3. JDK 1.8 及以后：無永久代，使用元空間（存放在本地內(nèi)存中）實(shí)現(xiàn)方法區(qū)，常量保存在元空間，但字符串常量池和靜態(tài)變量依然保存在堆中。

總結(jié)

永久代和元空間都是 HotSpot 虛擬機(jī)對《Java 虛擬機(jī)規(guī)范》中方法區(qū)的實(shí)現(xiàn)，在 JDK 1.8 之前 HotSpot 是使用永久代來實(shí)現(xiàn)方法區(qū)的，但這樣會(huì)導(dǎo)致 JVM 調(diào)優(yōu)比較困難，且容易發(fā)生 OOM 的問題，而 JDK 1.8 及之后，使用的是元空間存放在本地內(nèi)存中的方式來替代永久代的，這樣就降低了 OOM 發(fā)生的可能性，也是 JRockit 和 HotSpot 融合之后的改動(dòng)之一。

參考 & 鳴謝

openjdk.org/jeps/122