一、PermGen与Metaspace的前世今生

在Java 7及之前版本中，JVM使用永久代（PermGen）存储类元数据、静态变量等。很多开发者都遇到过这样的报错：

java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space

这是因为PermGen空间默认较小（64MB~82MB），而动态加载大量类时（比如热部署）极易撑爆。

Java 8用元空间（Metaspace）取代了PermGen，关键改进有两点：

  1. 元空间使用本地内存（Native Memory），理论上只受系统内存限制
  2. 引入垃圾回收机制，自动清理无用的类元数据

但别高兴太早！看看这个Java 8的典型错误：

java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace

是的，如果没正确配置，Metaspace照样会溢出。

二、Tomcat内存配置实战

场景1：PermGen配置（Java 7）

在Tomcat的catalina.sh中添加：

# 设置初始PermGen为128MB，最大256MB
export JAVA_OPTS="-XX:PermSize=128m -XX:MaxPermSize=256m"

注意：

  • PermSize是初始值
  • MaxPermSize是上限值
  • 建议两者设为相同，避免扩容时的性能抖动

场景2：Metaspace配置（Java 8+）

对于Tomcat 9+，改用以下参数：

# 初始Metaspace 100MB，最大200MB，达到阈值触发FullGC
export JAVA_OPTS="-XX:MetaspaceSize=100m -XX:MaxMetaspaceSize=200m"

关键区别：

  • MetaspaceSize是触发GC的阈值
  • 实际占用可能超过该值，直到达到MaxMetaspaceSize才会OOM

三、避坑指南

陷阱1：动态类加载

使用JRebel等热部署工具时，建议将Metaspace上限调高：

# 开发环境可适当放宽限制
-XX:MaxMetaspaceSize=512m

陷阱2：框架依赖

Spring+Hibernate应用往往需要更大空间：

# 典型企业级配置
-XX:MetaspaceSize=256m -XX:MaxMetaspaceSize=512m

陷阱3：Docker环境

在容器中运行时，必须显式设置：

# 防止JVM误用宿主机的全部内存
-XX:MaxRAMPercentage=70

四、监控与调优

通过jstat观察元空间使用情况：

jstat -gcmetacapacity <pid>

输出示例：

MCMN    MCMX     MC       CCSMN  CCSMX     CCSC    YGC   FGC  
0.0    107520.0  45632.0  0.0    1048576.0  4864.0  12    3

其中：

  • MC：当前Metaspace容量
  • MCMX：最大允许容量

五、终极解决方案

对于频繁爆Metaspace的应用，终极方案是：

  1. 排查类加载泄漏（比如未关闭的ClassLoader）
  2. 使用Java Flight Recorder监控：
jcmd <pid> JFR.start duration=60s filename=metaspace.jfr
  1. 分析生成的.jfr文件中的Class Load事件

六、总结

  • PermGen时代：手动设置大小，容易估算不足
  • Metaspace时代：虽然弹性更大，但仍需合理配置上限
  • 最佳实践：
    • 开发环境设置较大阈值（如512MB）
    • 生产环境根据监控数据动态调整
    • 容器环境务必限制最大内存占比

记住：没有放之四海而皆准的配置，只有适合业务场景的调优！