粗淺看 深度解析Java內存原型

寄存器

我們在程序中無法控制。

棧:存放基本類型的數據和對象的引用,但對象本身不存放在棧中,而是存放在

堆中。

堆:存放用 new 產生的數據。 靜態域:存放在對象中用static定義的靜態成員。 常量池:存放常量。

非 RAM 存儲:硬盤等永久存儲空間。

常量池 

常量池(constant pool)指的是在編譯期被確定,並被保存在已編譯的 class 文件中的一些數

據。除了包含代碼中所定義的各種基本類型(如 int、long 等等)和對象型(如

String  及數組)的常量值(final)外,還包含一些以文本形式出現的符號引用, 比如:

1、類和接口的全限定名;

2、字段的名稱和描述符;

3、方法的名稱和描述符。

虛擬機必須爲每個被裝載的類型維護一個常量池。常量池就是該類型所用到常量的一個有序集合,包括直接常量(string,integer 等)和其他類型:字段和方 法的符號引用。對於 String 常量,它的值是在常量池中的。而 JVM 中的常量池 在 內 存 當 中 是 以 表 的 形 式 存 在 的 , 對 於 String 類型,有一張固定 長度的 CONSTANT_String_info 表用來存儲文字字符串值,注意:該表只存儲文字字符串 值,不存儲符號引用。說到這裏,對常量池中的字符串值的存儲位置應該有一個比較明瞭的理解了。在程序執行的時候,常量池會儲存在 Method Area,而不是 堆中。

棧的基本單位是幀(或棧幀):每當一個 Java 線程運行的時候,Java 虛擬機 會爲該線程分配一個 Java 棧。該線程在執行某個 Java 方法的時候,向 Java 棧壓 入一個幀,這個幀用於存儲參數、局部變量、操作數、中間運算結果等。當這個 方法執行完的時候,幀會從棧中彈出。Java 棧上的所有數據是私有的,其他線程 都不能訪問該線程的棧數據。在函數中定義的一些基本類型的變量數據和對象的 引用變量都在函數的棧內存中分配。當在一段代碼塊中定義一個變量時,Java 就 在棧中爲這個變量分配內存空間,當該變量退出該作用域後,Java 會自動釋放掉 爲該變量所分配的內存空間,該內存空間可以立即被另作他用。

Java 虛擬機中的堆用來存放由 new 創建的對象和數組。在堆中分配的內存,

由 Java  虛擬機的自動垃圾回收機制來管理堆的內存。簡單的說和棧相對,堆主 要是用來存放 Java  對象的,棧主要是用來存放對象引用的。在堆中產生了一個 數組或對象後,還可以在棧中定義一個特殊的變量,讓棧中這個變量的取值等於 數組或對象在堆內存中的首地址,棧中的這個變量就成了數組或對象的引用變量。 引用變量就相當於是爲數組或對象起的一個名稱,以後就可以在程序中使用棧中 的引用變量來訪問堆中的數組或對象。引用變量就相當於是爲數組或對象起的一個名稱。

引用變量是普通的變量,定義時在棧中分配,引用變量在程序運行到其作用 域之外後被釋放。而數組和對象本身在堆中分配,即使程序運行到使用 new 產 生數組或者對象的語句所在的代碼塊之外,數組和對象本身佔據的內存不會被釋 放,數組和對象在沒有引用變量指向它的時候,才變爲垃圾,不能再被使用,但仍然佔據內存空間不放,在隨後的一個不確定的時間被垃圾回收器收走(釋放掉)。這也是 Java  比較佔內存的原因。實際上,棧中的變量指向堆內存中的變量,這 就是 Java 中的指針!

java 的堆是一個運行時數據區,類的對象從中分配空間。這些對象通過new + 構造器等指令建立,它們不需要程序代碼來顯式的釋放。堆是由垃圾回收來負責的,堆的優勢是可以動態地分配內存大小,生存期也不必事先告訴編譯器,因 爲它是在運行時動態分配內存的,Java 的垃圾收集器會自動收走這些不再使用的 數據。但缺點是,由於要在運行時動態分配內存,存取速度較慢。

棧的優勢是存取速度比堆要快,僅次於寄存器,棧數據可以共享。但缺點是, 存在棧中的數據大小與生存期必須是確定的,缺乏靈活性。棧中主要存放一些基 本類型的變量數據(int,short,long,byte,float,double,boolean,char)和 對象引用。

棧有一個很重要的特殊性,就是存在棧中的數據可以共享。假設我們同時定 義: int a=3;int b=3;編譯器先處理 int a = 3;首先它會在棧中創建一個變量 爲 a 的引用,然後查找棧中是否有 3 這個值,如果沒找到,就將 3 存放進來,然 後將a 指向 3,接着處理 int b = 3;在創建完 b 的引用變量後,因爲在棧中已經 有 3 這個值,便將 b 直接指向 3 這樣,就出現了 a 與 b 同時均指向 3 的情況。

這時,如果再令 a=4;那麼編譯器會重新搜索棧中是否有 4 值,如果沒有,則將 4 存放進來,並令 a 指向 4;如果已經有了,則直接將 a 指向這個地址。因此 a 值的改變不會影響到 b 的值。

要注意這種數據的共享與兩個對象的引用同時指向一個對象的這種共享是不同 的,因爲這種情況 a 的修改並不會影響到 b,它是由編譯器完成的,它有利於節省空間。而一個對象引用變量修改了這個對象的內部狀態,會影響到另一個對象引用變量。

業務思想

關於JAVA內存的分析是很有必要的,在隨着工作和學習的不斷深入,分析內存原型是很重要的一步。它可以幫助我們更好地理清我們的思路,知道內存中是如何分配和運行的。


發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章