了解 JVM 堆打印输出中的元空间行

问题描述：

在 Java 8 堆打印输出中，您可能会看到如下行：

元空间 已用2425K，容量4498K，已提交4864K，已保留1056768K

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/vm/gctuning/considerations.html尝试解释这一行：

在以 Metaspace 开头的行中，used值是用于加载类的空间量。capacity 值是当前分配的块中可用于元数据的空间量。committed值是可用于块的空间量。reserved值是为元数据保留（但不一定已提交）的空间量。

再次，来自上面的链接：

向操作系统请求空间，然后将其划分为块。类加载器从其块中为元数据分配空间（每个块与特定的类加载器绑定）。

我想知道每个字段的含义（已使用、容量、已提交、保留），但我很难理解上述定义。

我的理解是，元空间是从 JVM 进程的虚拟地址空间中划分出来的。JVM 在启动时根据 -XX:MetaspaceSize 保留初始大小，该值具有未记录的、特定于平台的默认值。我假设保留是指元空间的总大小。空间被分成块。我不确定每个块是否具有相同的大小。每个块包含与单个类加载器关联的类元数据。

在我看来，容量和已提交空间听起来像是可用空间（基于链接中的定义）。由于元数据存储在块中，因此我认为已使用空间 + 容量等于已提交空间，但事实并非如此。也许已提交空间意味着已使用的保留空间，但已使用空间又意味着什么呢？已使用空间由元数据使用？那么，还有哪些其他方式可以使用这些空间呢？

我希望你能明白我的困惑。如果能澄清一下定义，我将非常感激。

解决方案 1：

元空间由一个或多个虚拟空间组成。虚拟空间是从操作系统获得的连续地址空间区域。它们是按需分配的。分配后，虚拟空间会从操作系统保留内存，但尚未提交。元空间保留内存是所有虚拟空间的总大小。

虚拟空间内的分配单元是 Metachunk（或简称为 Chunk）。当从虚拟空间分配新的块时，会提交相应的内存。元空间提交的内存是所有块的总大小。

块的大小可能不同。当 ClassLoader 被垃圾回收时，属于它的所有 Metachunks 都会被释放。空闲的块保存在全局空闲列表中。元空间容量是所有已分配（即非空闲）块的总大小。

新的块分配

1. 在空闲列表中寻找一个现有的空闲块。

2. 如果没有合适的空闲块，则从当前虚拟空间中分配一个新的块。

3. 若当前虚拟空间已耗尽，则预留新的虚拟空间。

类元数据分配在一个块内。块可能不包含来自多个 ClassLoader 的数据，但一个 ClassLoader 可能有多个块。使用的元空间是所有块中的所有类元数据的总大小。