《Java 虚拟机规范》中明确说明：“尽管所有的方法区在逻辑上是属于堆的一部分，但一些简单的实现可能不会选择去进行垃圾收集或者进行压缩。”但对于 Hotspot JVM 而言，方法区还有一个别名叫做 Non-Heap（非堆），目的就是要和堆分开。
所以，方法区看作是一块独立于 Java 堆的内存空间。
方法区（Method Area）与Java 堆一样，是各个线程共享的内存区域。
方法区在 JVM 启动的时候被创建，并且它的实际的物理内存空间中和 Java 堆区一样都可以是不连续的。
方法区的大小，跟堆空间一样，可以选择固定大小或者可扩展。
方法区的大小決定了系统可以保存多少个类，如果系统定义了太多的类，导致方法区溢出，虚拟机同样会抛出内存溢出错误：java.lang. OutOfMemoryError: PermGen space或者 java.lang. Outofmemoryerror: Metaspace
关闭 JVM 就会释放这个区域的内存。
在 jdk7 及以前，习惯上把方法区，称为永久代。jdk8 开始，使用元空间取代了永久代。
本质上，方法区和永久代并不等价。仅是对 hotspot 而言的。《Java 虚拟机规范》对如何实现方法区，不做统一要求。例如： BEA Jrockit/IBM J9中不存在永久代的概念。
而到了 JDK8, 终于完全废弃了永久代的概念，改用与 JRockit、J9 一样在本地内存中实现的元空间（Metaspace）来代
元空间的本质和永久代类似，都是对 JVM 规范中方法区的实现。不过元空间与永久代最大的区别在于：元空间不在虚拟机设置的内存中，而是使用本地内存。
永久代、元空间二者并不只是名字变了，内部结构也调整了
根据《Java 虚拟机规范》的规定，如果方法区无法满足新的内存分配需求时，将抛出 OOM 异常
方法区的大小不必是固定的，jvm可以根据应用的需要动态调整
jdk7及以前
jdk8及以后
1、要解决 OOM 异常或 heap space 的异常，一般的手段是首先通过内存映像分析工具（如 Eclipse Memory Analyzer）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（Memory Leak）还是内存溢出（Memory Overflow）。
2、如果是内存泄漏，可进一步通过工具看泄漏对象到 GC Roots 的引用链。于是就能找到泄漏对象是通过怎样的路径与 GC Roots 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 GC Roots 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，那就应当检査虚拟机的堆参数（-Xmx 与-Xms），与机器物理内存对比看是否还可以调大，从代码上检是否存在某些对象生命周期过长、持有状态时间过长的情，尝试减少程序运行期的内存消耗。
《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
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
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）
运行时常量池VS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
为什么需要常量池？
常量池中有什么
运行时常量池
运行时常量池（Runtime Constant Pool) 是方法区的一部分
常量池表（Constant Pool Table）是 class 文件的一部分，用于存放编译期生成的各种字面量与符号引用，这部分内容将在类加载后存放到方法区的运行时常量池中。
运行时常量池，在加载类和接口到虚拟机后，就会创建对应的运行时常量池。
JVM 为每个已加载的类型（类或接口）都维护一个常量池。池中的数据项像数组项一样，是通过索引访问的
运行时常量池中包含多种不同的常量，包括编译期就已经明确的数值字面量，也包括到运行期解析后才能够获得的方法或者字段引用。此时不再是常量池中的符号地址了，这里换为真实地址。
运行时常量池，相对于 class 文件常量池的另一重要特征是：具备动态性。
运行时常量池类似于传统编程语言中的符号表（symbol table），但是它所包含的数据却比符号表要更加丰富一些。
当创建类或接口的运行时常量池时，如果构造运行时常量池所需的内存空间超过了方法区所能提供的最大值，则 JVM 会抛 Outofmemoryerror 异常。
...
1.首先明确：只有HotSpot才有永久代
2.HotSpot中方法区的变化
随着 Java8 的到来，Hotspot VM 中再也见不到永久代了。但是这并不意味着类的元数据信息也消失了。这些数据被移到了一个与堆不相连的本地内存区域，这个区域叫做元空间（Metaspace）。
由于类的元数据分配在本地内存中，元空间的最大可分配空间就是系统可用内存空。
这项改动是很有必要的，原因有：
在某些场景下，如果动态加载类过多，容易产生 Perm 区的 OOM。比如某个实际 Web 工程中，因为功能点比较多，在运行过程中，要不断动态加载很多类，经常出现致命错误。
而元空间和永久代之间最大的区别在于：元空间并不在虚拟机中，而是使用本地内存因此，默认情况下，元空间的大小仅受本地内存限制。
有些人认为方法区（如 Hotspot 虚拟机中的元空间或者永久代）是没有垃圾收集行为的，其实不然。《Java 虚拟机规范》对方法区的约束是非常宽松的，提到过可以不要求虚拟机在方法区中实现垃圾收集。事实上也确实有未实现或未能完整实现方法区类型卸载的收集器存在（如 JDK11 时期的 ZGC收集器就不支持类卸载）。
一般来说这个区域的回收效果比较难令人满意，尤其是类型的卸载，条件相当苛刻。但是这部分区域的回收有时又确实是必要的。以前 Sun 公司的 Bug 列表中，曾出现过的若干个严重的 Bug 就是由于低版本的 Hotspot 虚拟机对此区域未完全回收而导致内存泄漏。
方法区的垃圾收集主要回收两部分内容：常量池中废弃的常量和不再使用的类型。
先来说说方法区内常量池之中主要存放的两大类常量：字面量和符号引用。字面量比较接近Java 语言层次的常量概念，如文本字符串、被声明为 final 的常量值等。而符号引用则属于编译原理方面的概念，包括下面三类常量
1、类和接口的全限定名
2、字段的名称和描述符
3、方法的名称和描述符
Hotspot 虚拟机对常量池的回收策略是很明确的，只要常量池中的常量没有被任何地方引用，就可以被回收。
回收废弃常量与回收Java 堆中的对象非常类似。
判定一个常量是否“废弃”还是相对简单，而要判定一个类型是否属于“不再被使用的类”的条件就比较苛刻了。需要同时满足下面三个条件：
Java 虚拟机被允许对满足上述三个条件的无用类进行回收，这里说的仅仅是“被允许”，而并不是和对象一样，没有引用了就必然会回收。关于是否要对类型进行回收， Hotspot 虚拟机提供了-Xnoclassgc 参数进行控制，还可以使用- verbose: class 以及 -XX: + TracedClass- Loading、-XX: + TracedClassUnLoading 查看类加载和卸载信息
在大量使用反射、动态代理、CGLib等字节码框架，动态生成 JSP 以及 OSGi 这类频繁自定义类加载器的场景中，通常都需要 Java 虚拟机具备类型卸载的能力，以保证不会对方法区造成过大的内存压力。
原文：https://www.cnblogs.com/liuermeng/p/15054447.html