为什么堆内存与Java 8中的元空间一起上升？

Question

我正在做一些测试,以了解元空间内存(Java 8以上)的工作原理.当我动态创建100,000个类时,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:我正在使用128 MB的堆和128 MB的元空间运行测试.

@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

我特别研究了你的代码ClassPool#makeClass。我注意到有几点导致堆空间随着元空间的增加而增加。

1. 它是cache通过哈希表中的 makeClass 方法创建的类

受保护的哈希表类；

因此，对于十分之一的类，它具有每个类的条目。因此，堆空间也会增加，并且它不是 GC，因为哈希表引用仍然由 for 循环使用并不断更新，因此不符合 gc 的条件。

2. CtNewClass创建该类的新实例，其构造函数定义如下：

     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);实际上为每个类创建了新的 ConstPool 实例，即为每个实例创建了新的 HashMap 实例，并且这些实例在堆空间上保留了内存。

HashMap 类；//来自ConstPool类

HashMap 字符串；//来自ConstPool类

此外，这还创建了两个新的 ArrayList。观察上面构造函数中的this.fields = new ArrayList();和this.methods = new ArrayList();语句。另外，还有一个新的链表this.attributes = new LinkedList();。

因此，结论是 ClassPool 有其缓存管理，占用了大量的堆空间。然后每个类都有自己的一组集合来管理属性、常量等。

希望能帮助到你！