Java 中的 MetaSpace 是什麼?


“MetaSpace” 通常不被用作 Java 程式語言標準庫或語法的一部分,因此,它可能與特定 Java 程式或專案相關,而不是一個通用的 Java 概念。

如果沒有關於特定應用程式或專案的更多上下文或資訊,就無法詳細描述或解釋 Java 中的“MetaSpace”。但是,它可能指的是物理世界,而不是數字或虛擬世界。在這種情況下,它可能用於區分線上或虛擬互動和麵對面互動。

如何在 Java 中使用 MetaSpace?

MetaSpace 是 Java 8 中引入的一個新的記憶體空間,用於取代以前版本中的永久代 (PermGen) 空間。MetaSpace 用於儲存類元資料,並且旨在根據應用程式的需求動態調整大小。

以下是如何在 Java 中使用 MetaSpace:

  • 如果最佳化 Java 程式的效能對於獲得成功結果至關重要,那麼考慮配置 MetaSpace 的使用是一個值得采用的方法。XX:MetaSpaceSize 和 XX:MaxMetaSpaceSize JVM 選項可以幫助進行此自定義過程。

    具體來說,使用命令列引數可以讓開發人員為記憶體管理功能分配初始或上限 - 例如,根據需求建議 256 MB 的初始容量以及高達 512 MB 的最大閾值。

    java -XX:MetaspaceSize=256m -XX:MaxMetaspaceSize=512m MyApp

  • 監控 MetaSpace 使用情況 - JMX(Java 管理擴充套件)可用於即時監控 MetaSpace 的使用情況。“java.lang:type=MemoryPool,name=Metaspace” MBean 提供以下特性來監控 MetaSpace 使用情況:

    • usage - MetaSpace 的當前使用量

    • peakUsage - MetaSpace 的峰值使用量

    • maxUsage - MetaSpace 的最大大小

示例

以下是如何在 Java 程式碼中使用 JMX 監控 MetaSpace 使用情況的示例:

import java.lang.management.ManagementFactory;
import java.lang.management.MemoryPoolMXBean;

public class MetaspaceMonitor {
   public static void main(String[] args) throws Exception {
      MemoryPoolMXBean metaspaceBean = ManagementFactory.getMemoryPoolMXBean("java.lang:type=MemoryPool,name=Metaspace");
      while (true) {
         System.out.println("Metaspace used: " + metaspaceBean.getUsage().getUsed() / (1024 * 1024) + " MB");
         Thread.sleep(1000);
      }
   }
}
  • 調整 MetaSpace 效能 - 我們可以使用以下 JVM 引數來提高 MetaSpace 效能:

    • -XX:+UseConcMarkSweepGC:對於 MetaSpace,使用 CMS 垃圾回收器。

    • -XX:+CMSClassUnloadingEnabled:啟用 CMS 垃圾回收器類解除安裝。

    • -XX:+UseCompressedClassPointers:使用壓縮類指標可以減少 MetaSpace 的記憶體使用量。

      為了在 Java 中使用 MetaSpace,我們必須首先指定 MetaSpace 大小,然後使用合適的 JVM 引數監控 MetaSpace 使用情況並調整 MetaSpace 效能。

MetaSpace 的演算法

  • 當載入新類時,JVM 讀取類定義並提取有關類的元資料,包括其名稱、父類、實現的介面、欄位和方法。

  • 然後,JVM 在 MetaSpace 中為類的元資料分配記憶體。

  • JVM 會跟蹤 MetaSpace 的大小以及每個類資訊使用的記憶體量。

  • 如果 MetaSpace 中的元資料量超過分配的空間,JVM 將啟動垃圾回收 (GC) 事件以釋放空間。這被稱為 MetaSpace 垃圾回收 (GC)。

  • 在 MetaSpace 垃圾回收 (GC) 事件期間,JVM 將檢測所有不再使用的元資料並釋放相關的記憶體。

  • 如果 MetaSpace 釋放的記憶體足以處理額外的元資料,JVM 將擴充套件 MetaSpace。

  • 如果 MetaSpace 中的元資料質量隨著時間的推移保持一致,JVM 可能會縮小 MetaSpace 以節省記憶體。

  • 當類不再使用或 JVM 關閉時,MetaSpace 中的元資料將立即清空。

MetaSpace 的方法

  • 獲取 MetaSpace 記憶體使用情況 - 我們可以使用以下程式碼來檢索 MetaSpace 記憶體空間的當前使用情況:

    • MemoryUsage metaspaceUsage = ManagementFactory.getMemoryMXBean().getNonHeapMemoryUsage();

    • long usedMetaspace = metaspaceUsage.getUsed();

    • long maxMetaspace = metaspaceUsage.getMax();

  • 增加 MetaSpace 記憶體大小 - 我們可以使用以下命令列選項來增加 MetaSpace 記憶體空間的最大大小:

    • -XX:MaxMetaspaceSize=

      其中是以位元組為單位的 Metaspace 記憶體空間的最大大小。

  • 監控 MetaSpace 記憶體使用情況 - 我們監控 MetaSpace 的執行時使用情況:

    • MemoryPoolMXBean metaspaceBean = ManagementFactory.getMemoryPoolMXBean("Metaspace");

    • MemoryUsage usage = metaspaceBean.getUsage();

    • long usedMetaspace = usage.getUsed();

    • long maxMetaspace = usage.getMax();

    • 此程式碼檢索 Metaspace 記憶體池的 MemoryPoolMXBean,並獲取當前使用量和最大使用量。

  • 減少 MetaSpace 記憶體使用量 - 我們減少 MetaSpace 記憶體使用量:

    • 使用 Class.unload() 方法解除安裝不必要的類和介面。

    • 使用 -XX:MaxMetaspaceSize 命令列選項增加 Metaspace 記憶體空間的大小。

    • 調整應用程式的類載入行為,以避免載入不必要的類和介面。

示例

import java.lang.management.ManagementFactory;
import java.lang.management.MemoryPoolMXBean;

public class MetaspaceExample {
   public static void main(String[] args) {
      for (MemoryPoolMXBean pool : ManagementFactory.getMemoryPoolMXBeans()) {
         String name = pool.getName();
         if (name.contains("Metaspace")) {
            System.out.printf("%s: %d bytes\n", name, pool.getUsage().getUsed());
         }
      }
   }
}

輸出

Metaspace: 696072 bytes

結論

Java 中的 MetaSpace 比 PermGen 空間有了很大的進步,為基於 JVM 的應用程式提供了更高的速度、穩定性和可擴充套件性。它是現代 Java 版本的重要組成部分,開發人員應該瞭解其使用方法以最佳化程式的記憶體使用。

更新於: 2023-07-28

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