淺談Java虛擬機JVM的內存模型以及Java的參數傳遞

一、Java的內存模型

關於Java運行時的內存模型，佈局，大部分人瞭解熟悉的就是堆和棧（這也是我們最關心的倆個區域），然而實際上，JVM的內存模型其實遠遠不止這兩塊。實際上，JVM講內存劃分爲了5大模塊：1、方法區。2、堆。3、JVM棧。4、本地方法棧。5、程序計數器（這5大區域裏面，線程私有的是3，4，5這三個模塊（即線程自己擁有的空間，其他線程不能訪問到的），而線程共享（就是所有線程都能夠訪問的數據）的則是1和2）。下面筆者就會詳細講解每個區域到底存放那些數據，又有那些特性。

1、方法區

這塊區域存放的數據就是已經被JVM加載的類信息、常量、靜態變量、即時編譯器編譯後的代碼等。GC收集器（垃圾收集器）很少光顧這裏（關於GC收集器，筆者會在下一篇文章中提及）。

2、堆

堆，可以說是非常重要的一個區域，它存放了幾乎所有程序中new出來的對象實例（new出來的對象，都在堆中分配內存，當然，在最新的jdk版本中，這已經不是絕對正確的了）。因爲幾乎所有的對象實例都在這裏分配，所以GC收集器回收的內存大部分都是從這裏回收。

可以說，我們new出來的對象的各種數據都是存放在堆裏面的，比如創建的Person類裏面的name屬性的值，你都可以在這裏找到。

3、JVM棧

JVM棧，描述的是Java方法執行時的內存模型。每一個方法在執行的同時，都會創建一個棧幀，用於存儲局部變量表等各種數據，方法中所有你用到的變量都會在這裏找到（基本數據類型，如int,long,double這種，就是保存的變量的值，而像對象，String這種引用類型的變量，它保存的並不是值，而是一個地址，這個地址就指向真實的數據）。

在這裏，可能有讀者會想到，上面說了，所有new出來的對象都在堆中分配內存，而棧又是用於存儲方法的局部變量等數據的，那如果在方法裏面，new了一個局部變量出來，這個變量到底是在堆中還是棧中？

就如上面括號中的內容所說，如果在方法裏面new了一個局部變量出來，這個變量其實還是在堆中分配的內存，但是，會在棧中存放這個變量的地址，該地址就指向堆中這個變量分配的內存地址。講到這裏，筆者就想說一下關於java參數傳遞中經常會出錯的情況，看如下代碼：

import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.test.context.ContextConfiguration;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringJUnit4ClassRunner;

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration("classpath:spring.xml")
public class TestUnitl
{
    //@Autowired
    //private IUserLoginServiceImpl userLoginService;
    //
    //@Test
    //public void testForConfig()
    //{
    //    UserAccountEntity test = userLoginService.verifyLoginUser("123456","123456");
    //    System.out.println("搜索的結果：" + test);
    //}

    public static void main(String[] args)
    {
        TestUnitl testUnitl = new TestUnitl();

        String originData = "我是原始數據";

        System.out.println("原始數據originData的值是：" + originData);

        testUnitl.changeValue(originData);

        System.out.println("原始數據originData的值是：" + originData);
    }

    public void changeValue(String data)
    {
        System.out.println("傳遞給形參的值是：" + data);
        data = "我改變了";
        System.out.println("改變之後的值：" + data);
    }
}

在看答案之前，讀者可以先自己閱讀代碼，想一下你得出的控制檯輸出是哪些數據？

下面是這段代碼運行之後的結果：

看到答案，可能會有讀者感到疑惑，我不是已經把originData傳到方法裏面，對他進行重新賦值，修改了值了嗎，爲什麼最後輸出的結果還是原來的值？

這裏，就要考慮上面筆者所說的堆和棧，以及棧中保存的數據了。其實，每個方法的形參，也都相當於是一個局部變量，它也會在棧中分配一個內存用來保存它的值。當你將方法外部的實參傳遞給形參的時候，對於基本數據類型，就相當於是給形參這個變量賦值了，將他內存的數據修改爲你實參一樣的數據了，然後在方法內部對形參進行操作時，其實操作的都是這個形參的內存，並沒有操作到實參的內存，如下圖所示：

而對於引用類型，比如對象，或者String這種類型，實參和形參其實存放的是對象的內存地址（對象在堆中分配，所以這個地址指向堆中的某個位置），並沒有保存實參的數據的值。這個內存地址指向了對象的首地址。所以，當在方法體內部用“=”給形參賦值時，其實真正的操作是，修改了形參存放的內存地址，所以形參就指向了另外一個對象，但是實參，它還是指向的原來的對象，所以最後你打印出來的實參變量，他並沒有發生改變。（讀者可以參考一下上面的圖，就是把數值換成了一個內存地址，比如5，改成0x12345678這總內存地址，然後0x12345678這個內存地址的位置是在堆裏面，這個地址就是一個對象數據的首地址，存放了對象的數據，這個地址之後就是對象的其他數據，因爲筆者比較懶，不想畫圖了，畫圖工具太傷。。。。）

4、本地方法棧

其實這個區域和JVM棧功能差不多，區別就是，JVM棧存放java方法的各種數據，本地方法棧存放native方法各種數據。

5、程序計數器

這個區域唯一的作用就是，存放下一條將要運行的指令的地址。

大概就這麼多，其實最主要的就是平常說的最多的堆和棧，另外稍微解釋了一下java的參數傳遞和一個經常看到的錯誤，如果有什麼不懂的，大家可以留言，如果有什麼不對的，也希望大神指正。