元空间与永久代的核心差异体现在五方面：一、内存归属上，永久代属JVM堆内，元空间用本地内存；二、容量约束上，永久代需显式设上限，元空间默认无硬限；三、GC行为上，永久代依赖Full GC，元空间可异步独立回收；四、运行时常量池与静态变量自JDK 7起逐步移至堆内存；五、参数与监控上，永久代参数废弃，元空间启用新参数及M列监控。
如果您在分析 JVM 内存结构时发现类元数据存储行为发生明显变化，或在升级 JDK 8+ 后观察到 OOM 错误类型从 PermGen space 变为 Metaspace，这正反映出元空间与永久代在底层实现上的根本性差异。以下是核心差异的逐项对比：
一、内存归属与物理位置
该差异决定了内存扩展能力与溢出边界的根本逻辑。永久代被硬性划归为 JVM 堆内或紧邻堆的独立连续内存段，而元空间则完全脱离 JVM 管理范畴，直接向操作系统申请本地内存（Native Memory）。
1、永久代位于 JVM 进程的虚拟地址空间内部，其地址范围由 JVM 启动时通过 -XX:PermSize 和 -XX:MaxPermSize 参数划定；
2、元空间不占用 JVM 堆内存，其内存页由 mmap 或 VirtualAlloc 等系统调用直接分配，地址空间属于操作系统内核管理；
3、在 64 位系统中，元空间理论上可接近进程最大虚拟地址空间上限（如 Linux 默认 128TB），实际受限于可用物理内存与交换空间。
二、内存容量约束机制
该机制直接影响运维配置习惯与故障触发条件。永久代必须显式设定上限且不可动态突破，元空间则默认无硬性上限，仅受系统资源制约。
1、永久代若未设置 -XX:MaxPermSize，则采用 JVM 版本预设固定值（如 JDK 7 64 位默认 85MB），超限立即抛出 java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space；
2、元空间若未指定 -XX:MaxMetaspaceSize，则持续向操作系统申请内存直至 native memory 耗尽，此时触发 java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace；
3、可通过 -XX:MetaspaceSize 设置初始触发 GC 的阈值，但该值仅影响首次扩容时机，不构成硬性上限。
三、垃圾回收行为与类卸载逻辑
该差异显著影响高频类加载场景（如 OSGi、热部署、Groovy 脚本引擎）下的内存稳定性。永久代 GC 依赖 Full GC 触发且效率低下，元空间 GC 由元空间虚拟机自主协调，响应更及时。
1、永久代中类元数据的回收必须等待关联的 ClassLoader 对象被 GC 回收，且需执行 Full GC 才能触发元数据清理；
2、元空间中每个 ClassLoader 拥有独立的元数据块，当 ClassLoader 不再可达时，其对应元数据块被标记为待回收，由元空间后台线程在低负载时异步清理；
3、元空间 GC 不强制绑定老年代 GC，可单独触发，避免因元数据增长引发不必要的 Full GC。
四、运行时常量池与静态变量归属迁移
该迁移是 JDK 7 起逐步实施的关键重构，削弱了“永久”语义，使内存职责划分更符合实际生命周期。字符串常量池与静态变量不再与类元数据强耦合存放。
1、JDK 7 中已将字符串常量池（String Table）从永久代移至堆内存，使其纳入常规 GC 范围；
2、JDK 8 彻底移除永久代后，所有类的静态变量（static fields）及运行时常量池（Runtime Constant Pool）均存储于堆中，仅保留类结构、字段/方法签名、字节码等纯元数据在元空间；
3、这一拆分使得堆内存可精确回收字符串对象与静态引用，避免因长生命周期字符串阻塞整个永久代释放。
五、参数体系与监控指标变更
该变更是运维与性能调优最直观的体现。永久代参数已被废弃，元空间引入新参数集，且关键监控维度转向本地内存使用率而非堆内比例。
1、永久代相关参数（-XX:PermSize、-XX:MaxPermSize、-XX:MinPermHeapExpansion）在 JDK 8+ 中被完全忽略，使用即报警告；
2、元空间启用 -XX:MetaspaceSize（初始阈值）、-XX:MaxMetaspaceSize（硬上限）、-XX:CompressedClassSpaceSize（压缩类指针空间，默认 1GB）；
3、JVM 内建监控中，jstat -gc 输出新增 M (Metaspace) 列，jconsole / JMX 中对应属性为 java.lang:type=MemoryPool,name=Metaspace。
