一、Metaspace代码案例
测试代码：
package org.ywz.springbootdemo;
import org.objectweb.asm.ClassWriter;
import org.objectweb.asm.Opcodes;
/**
* 使用代码的方式创建类
* java8或以上：-XX:MetaspaceSize=10m -XX:MaxMetaspaceSize=10m
* jdk6：-XX:PermSize=10m -XX:MaxPermSize=10m
*/
public class OOMTest extends ClassLoader {
public static void main(String[] args) {
int j = 0;
try {
OOMTest test = new OOMTest();
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
// 创建ClassWriter用于生成类二进制字节码
ClassWriter classWriter = new ClassWriter(0);
// 指明版本号，public，类名，包名，父类，接口
classWriter.visit(Opcodes.V1_6, Opcodes.ACC_PUBLIC, "Class" + i, null, "java/lang/Object", null);
byte[] codes = classWriter.toByteArray();
// 类加载
test.defineClass("Class" + i, codes, 0, codes.length);
j++;
}
} finally {
System.out.println("在元空间中创建并加载了" + j + "的类");
}
}
}
如果使用默认的元空间大小则可以创建10000个类，但是使用命令设置成10m之后就会抛出OOM异常。
如何解决这些OOM？
1、 要解决oOM异常或heapspace的异常，一般的手段是首先通过内存映像分析工具(如EclipseMemoryAnalyzer）对dump出来的堆转储快照进行分析，重点是确认内存中的对象是否是必要的，也就是要先分清楚到底是出现了内存泄漏（MemoryLeak）还是内存溢出（Memoryoverflow）；
2、 如果是内存泄漏，可进一步通过工具查看泄漏对象到ccRoots的引用链于是就能找到泄漏对象是通过怎样的路径与GCRoots相关联并导致垃圾收集器无法自动回收它们的掌握了泄漏对象的类型信息，以及GCRoots引用链的信息，就可以比较准确地定位出泄漏代码的位置；
3、 如果不存在内存泄漏，换句话说就是内存中的对象确实都还必须存活着，那就应当检查虚拟机的堆参数(-Xmx与-xms)，与机器物理内存对比看是否还可以调大，从代码上检查是否存在某些对象生命周期过长、持有状态时间过长的情况，尝试减少程序运行期的内存消耗；
二、方法区内部结构
《深入理解Java 虚拟机》书中对方法区 (Method Area）存储内容描述如下：它用于存储已被虚拟机加载的类型信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码缓存等。
类型信息
对每个加载的类型（类class、接口interface、枚举enum、注解annotation),JVM必须在方法区中存储以下类型信息：
1、 这个类型的完整有效名称《全名=包名.类名)；
2、 这个类型直接父类的完整有效名(对于interface或是java.lang.object，都没有父类)；
3、 这个类型的修饰符(public,abstract,final的某个子集)；
4、 这个类型直接接口的一个有序列表；
域(Field)信息
- JVM必须在方法区中保存类型的所有域的相关信息以及域的声明顺序。
- 域的相关信息包括:域名称、域类型、域修饰符(public, private,protected, static,final, volatile,transient的某个子集)
方法(Method)信息
JVM必须保存所有方法的以下信息，同域信息一样包括声明顺序：
- 方法名称
- 方法的返回类型(或void)
- 方法参数的数量和类型(按顺序)
- 方法的修饰符(public，private,protected,static, final,synchronized, native,abstract的一个子集)
- 方法的字节码(bytecodes)、操作数栈、局部变量表及大小(abstract和native方法除外)
- 异常表(abstract和native方法除外)每个异常处理的开始位置、结束位置、代码处理在程序计数器中的偏移地址、被捕获的异常类的常量池索引。
测试代码：
package org.ywz.test;
import java.io.Serializable;
/**
* 测试方法区内部构成
*/
public class MethodInnerStrucTest extends Object implements Comparable<String>, Serializable {
private int num = 10;
private static String str = "测试方法的内部结构";
// 构造器
// 方法
public void test1() {
int count = 20;
System.out.println("count = " + count);
}
public static int test2(int cal) {
int result = 0;
try {
int value = 30;
result = value / cal;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return result;
}
@Override
public int compareTo(String o) {
return 0;
}
}
使用javap命令将生成的class文件反编译，并保存到同目录下test.txt文件中。
打开文件可以看到类型信息。
non-final的类变量
静态变量和类关联在一起，随着类的加载而加载，它们成为类数据在逻辑上的一部分。*类变量被类的所有实例共享，即使没有类实例时你也可以访问它。
package org.ywz.test;
/**
* non-final的类变量
*/
public class MethodAreaTest {
public static void main(String[] args) {
Order order = null;
order.hello();
System.out.println(order.count);
}
}
class Order {
public static int count = 1;
public static final int number = 2;
public static void hello() {
System.out.println("hello!");
}
}
即使order对象指向了null，调用其类的static方法和属性也不会出现空指针异常。
补充说明：
全局常量：被声明为final的类变量的处理方法则不同，每个全局常量在编译的时候就会被分配了。
三、Class文件中常量池
- 方法区内部包含了运行时常量池。
- 字节码文件，内部包含了常量池。
- 要弄清楚方法区，需要理解清楚classFile，因为加载类的信息都在方法区
- 要弄清楚方法区的运行时常量池，需要理解清楚classFile中的常量池。https : / / docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se8/html/jvms-4.html。如下:
一个有效的字节码文件中除了包含类的版本信息、字段、方法以及接口等描述信息外，还包含一项信息那就是常量池表〈Constant Pool Table)，包括各种字面量和对类型、域和方法的符号引用。
为什么需要常量池？
一个java源文件中的类、接口，编译后产生一个字节码文件。而Java中的字节码需要数据支持，通常这种数据会很大以至于不能直接存到字节码里，换另一种方式，可以存到常量池,这个字节码包含了指向常量池的引用。在动态链接的时候会用到运行时常量池，之前有介绍。
比如:如下的代码：
虽然只有194字节，但是里面却使用了string、system、Printstream及object等结构。这里代码量其实已经很小了。如果代码多，引用到的结构会更多!这里就需要常量池了!
小结：常量池，可以看做是一张表，虚拟机指令根据这张常量表找到要执行的类名、方法名、参数类型、字面量等类型。
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