永久代和元空間都是 HotSpot 虛擬機中的概念，HotSpot 虛擬機是 Sun JDK 和 Open JDK 中自帶的虛擬機，也是目前使用範圍最廣泛的 Java 虛擬機，當我們提到虛擬機時，大概率指的就是 HotSpot 虛擬機。
但從《Java 虛擬機規範》的層面來說，並沒有所謂的“永久代”和“元空間”等區域，詳見官方文檔：https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se17/html/jvms-2.html#jvms-2.5。《Java 虛擬機規範》只是規定了一個區域叫“方法區（Method Area）”，而 “永久代”和“元空間”是 HotSpot 虛擬機在不同的 JDK 版本下，對方法區的具體實現而已。這就好像，世界羽協規定羽毛球比賽必須要使用羽毛球拍（方法區），而中國羽毛球運動員，第一年使用的是紅雙喜牌的羽毛球拍（永久代），第二年使用的是李寧牌羽毛球拍（元空間）一樣。
那麼問題來了，永久代爲什麼被元空間給替代了？
1.官方答案
關於這個問題，官方在 JEP 122: Remove the Permanent Generation（移除永久代）中給出了答案，原文內容如下：
Motivation（動機）
This is part of the JRockit and Hotspot convergence effort. JRockit customers do not need to configure the permanent generation (since JRockit does not have a permanent generation) and are accustomed to not configuring the permanent generation.
以上內容翻譯成中文大意是：
這是 JRockit 虛擬機和 HotSpot 虛擬機融合工作的一部分。JRockit 客戶不需要配置永久層代（因爲 JRockit 沒有永久代），所以要移除永久代。
JRockit 是 Java 官方收購的一家號稱史上運行最快的 Java 虛擬機廠商，之後 Java 官方在 JDK 8 時將 JRockit 虛擬機和 HotSpot 虛擬機進行了整合。
PS：JEP 是 JDK Enhancement Proposal 的縮寫，翻譯成中文是 JDK 改進提案。你也可以把它理解爲 JDK 的更新文檔。
通過官方的描述，我們似乎找到了答案，也就是說，之所以要取消“永久代”是因爲 Java 官方收購了 JRockit，之後在將 JRockit 和 HotSpot 進行整合時，因爲 JRockit 中沒有“永久代”，所以把永久代給移除了。
PS：上面的那段描述好像說的已經很清楚了，但又好像什麼也沒說。這就好比，我問你“爲什麼要買車？”，你說“別人都買車了，所以我要買車”，但爲什麼別人要買車？
2.背後的原因
上述給出了移除永久代的回答，但卻沒有給出背後的原因，那接下來我們就來討論一下，爲什麼要移除永久代？以及爲什麼要有元空間？
2.1 降低 OOM
當使用永久代實現方法區時，永久代的最大容量受制於 PermSize 和 MaxPermSize 參數設置的大小，而這兩個參數的大小又很難確定，因爲在程序運行時需要加載多少類是很難估算的，如果這兩個參數設置的過小就會頻繁的觸發 FullGC 和導致 OOM（Out of Memory，內存溢出）。
但是，當使用元空間替代了永久代之後，出現 OOM 的機率就被大大降低了，因爲元空間使用的是本地內存，這樣元空間的大小就只和本地內存的大小有關了，從而大大降低了 OOM 的問題。
2.2 降低運維成本
因爲元空間使用的是本地內存，這樣就無需運維人員再去專門設置和調整元空間的大小了。
3.方法區發展史
在 HotSpot 虛擬機中，方法區的實現經歷了以下 3 個階段：
- JDK 1.6 及之前：方法區使用永久代實現，靜態變量存放在永久代；
- JDK 1.7 ：“去永久代”的前置版本，還存在永久代，不過已經將字符串常量池和靜態變量從永久代移到了堆上；
- JDK 1.8 及以後：無永久代，使用元空間（存放在本地內存中）實現方法區，常量保存在元空間，但字符串常量池和靜態變量依然保存在堆中。
總結
永久代和元空間都是 HotSpot 虛擬機對《Java 虛擬機規範》中方法區的實現，在 JDK 1.8 之前 HotSpot 是使用永久代來實現方法區的，但這樣會導致 JVM 調優比較困難，且容易發生 OOM 的問題，而 JDK 1.8 及之後，使用的是元空間存放在本地內存中的方式來替代永久代的，這樣就降低了 OOM 發生的可能性，也是 JRockit 和 HotSpot 融合之後的改動之一。
參考 & 鳴謝
openjdk.org/jeps/122
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