为什么在 Java 8 中堆内存与元空间一起上升？

Question

我正在做一个小测试来了解元空间内存（Java 8 之后）是如何工作的。当我动态创建 100,000 类时，元空间内存正在增长（显然），但堆内存也在增长。有人可以向我解释为什么会这样吗？

PS：我是运行 128 MB 堆和 128 MB 元空间的测试。

@Test
public void metaspaceTest() throws CannotCompileException, InterruptedException {

ClassPool cp = ClassPool.getDefault();
System.out.println("started");

for (int i = 0; i <= 100000; i++) {
    Class c = cp.makeClass("br.com.test.GeneratedClass" + i).toClass();
    Thread.sleep(1);
    if (i % 10000 == 0) {
    System.out.println(i);
    }
}

System.out.println("finished");
}

见下图：

Answer 1

您的 class 池使用堆内存。它有 hashtables 和列表以及其他东西。它还使用 java 使用堆内存的反射代码。未被 gc'ed 的堆内存可能是 class 池中的所有数据结构、一对哈希 tables、链表、数组列表、池等......例如，每个 class 您创建的存储在 class 池的散列 table 中。那是一个 100,000 个元素的哈希 table.

其次，如果您正在创建的 classes 中有任何静态初始值设定项，那将使用堆内存。静态初始化器包括静态字段初始化和静态块代码。

Answer 2

我特别研究了您的代码 ClassPool#makeClass。我注意到有几点导致堆 space 随着 metaspace 的增加而增加。

它cache class 由哈希表中的 makeClass 方法创建的 es

protected Hashtable classes;

因此，对于 classes 的百万分之一，它具有其中每一个的条目。因此，堆 Space 也增加了，它不是 GC，因为您的 for 循环仍在使用哈希表引用并不断更新，因此不符合 gc 的条件。

CtNewClass 创建 class 的新实例，它的构造函数定义如下：

  CtNewClass(String name, ClassPool cp, boolean isInterface, CtClass superclass) {
    super(name, cp);
    this.wasChanged = true;
    String superName;
    if (!isInterface && superclass != null) {
        superName = superclass.getName();
    } else {
        superName = null;
    }

    this.classfile = new ClassFile(isInterface, name, superName);
    if (isInterface && superclass != null) {
        this.classfile.setInterfaces(new String[]{superclass.getName()});
    }

    this.setModifiers(Modifier.setPublic(this.getModifiers()));
    this.hasConstructor = isInterface;
}

在上面的代码中，this.classfile = new ClassFile(isInterface, name, superName); 行实际上为每个 class 创建了新的 ConstPool 实例，即为每个实例创建了新的 HashMap 实例，这些实例在堆 space.

上保留了内存

HashMap classes; //from ConstPool class

HashMap strings; //from ConstPool class

此外，这将创建两个新的 ArrayList。观察上面构造函数中的 this.fields = new ArrayList(); 和 this.methods = new ArrayList(); 语句。另外，一个新的链表 this.attributes = new LinkedList();.

因此，结论是 ClassPool 的缓存管理占用了大量的堆 space。然后每个 class 都有自己的一组集合来管理属性、常量等

希望对您有所帮助！

为什么在 Java 8 中堆内存与元空间一起上升？

Why is heap memory going up together with metaspace in Java 8?

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