更新時(shí)間:2016年01月27日10時(shí)07分 來(lái)源:傳智播客Java培訓(xùn)學(xué)院 瀏覽次數(shù):
本文主要通過(guò)分析再Java培訓(xùn)中同學(xué)們常遇到的關(guān)于內(nèi)存的問(wèn)題,Java內(nèi)存分配的棧、堆以以及常量池詳細(xì)的講解了其的工作原理。 Java培訓(xùn)中精點(diǎn)、難點(diǎn)解析 一、Java虛擬機(jī)內(nèi)存原型 寄存器:我們?cè)诔绦蛑袩o(wú)法控制 棧:存放基本類(lèi)型的數(shù)據(jù)和對(duì)象的引用,但對(duì)象本身不存放在棧中,而是存放在堆中 堆:存放用new產(chǎn)生的數(shù)據(jù) 靜態(tài)域:存放在對(duì)象中用static定義的靜態(tài)成員 常量池:存放常量 非RAM存儲(chǔ):硬盤(pán)等永久存儲(chǔ)空間。 二、常量池(constant pool) 常量池指的是在編譯期被確定,并被保存在已編譯的。class文件中的一些數(shù)據(jù)。除了包含代碼中所定義的各種基本類(lèi)型(如int、long等等)和對(duì)象型(如String及數(shù)組)的常量值(final)還包含一些以文本形式出現(xiàn)的符號(hào)引用,比如: 類(lèi)和接口的全限定名; 字段的名稱(chēng)和描述符; 方法和名稱(chēng)和描述符。 虛擬機(jī)必須為每個(gè)被裝載的類(lèi)型維護(hù)一個(gè)常量池。常量池就是該類(lèi)型所用到常量的一個(gè)有序集和,包括直接常量(string,integer和floating point常量)和對(duì)其他類(lèi)型,字段和方法的符號(hào)引用。對(duì)于String常量,它的值是在常量池中的。而JVM中的常量池在內(nèi)存當(dāng)中是以表的形式存在的,對(duì)于String類(lèi)型,有一張固定長(zhǎng)度的CONSTANT_String_info表用來(lái)存儲(chǔ)文字字符串值,注意:該表只存儲(chǔ)文字字符串值,不存儲(chǔ)符號(hào)引用。說(shuō)到這里,對(duì)常量池中的字符串值的存儲(chǔ)位置應(yīng)該有一個(gè)比較明了的理解了。在程序執(zhí)行的時(shí)候,常量池會(huì)儲(chǔ)存在Method Area,而不是堆中。 三、Java內(nèi)存分配中的棧 棧的基本單位是幀(或棧幀):每當(dāng)一個(gè)Java線程運(yùn)行的時(shí)候,Java虛擬機(jī)會(huì)為該線程分配一個(gè)Java棧。該線程在執(zhí)行某個(gè)Java方法的時(shí)候,向Java棧壓入一個(gè)幀,這個(gè)幀用于存儲(chǔ)參數(shù)、局部變量、操作數(shù)、中間運(yùn)算結(jié)果等。當(dāng)這個(gè)方法執(zhí)行完的時(shí)候,幀會(huì)從棧中彈出。Java棧上的所有數(shù)據(jù)是私有的,其他線程都不能該線程的棧數(shù)據(jù)。在函數(shù)中定義的一些基本類(lèi)型的變量數(shù)據(jù)和對(duì)象的引用變量都在函數(shù)的棧內(nèi)存中分配。當(dāng)在一段代碼塊定義一個(gè)變量時(shí),Java就在棧中為這個(gè)變量分配內(nèi)存空間,當(dāng)該變量退出該作用域后,Java會(huì)自動(dòng)釋放掉為該變量所分配的內(nèi)存空間,該內(nèi)存空間可以立即被另作他用。 四、Java內(nèi)存分配中的堆 Java虛擬機(jī)中的堆用來(lái)存放由new創(chuàng)建的對(duì)象和數(shù)組。在堆中分配的內(nèi)存,由Java虛擬機(jī)的自動(dòng)的垃圾回收機(jī)制來(lái)管理堆的內(nèi)存。簡(jiǎn)單的說(shuō)和棧相對(duì),堆主要是用來(lái)存放Java對(duì)象的,棧主要是用來(lái)存放對(duì)象引用的…在堆中產(chǎn)生了一個(gè)數(shù)組或?qū)ο蠛螅€可以在棧中定義一個(gè)特殊的變量,讓棧中這個(gè)變量的取值等于數(shù)組或?qū)ο笤诙褍?nèi)存中的首地址,Java培訓(xùn)學(xué)院認(rèn)為棧中的這個(gè)變量就成了數(shù)組或?qū)ο蟮囊米兞?。引用變量就相?dāng)于是 為數(shù)組或?qū)ο笃鸬囊粋€(gè)名稱(chēng),以后就可以在程序中使用棧中的引用變量來(lái)訪問(wèn)堆中的數(shù)組或?qū)ο蟆R米兞烤拖喈?dāng)于是為數(shù)組或?qū)ο笃鸬囊粋€(gè)名稱(chēng)。 引用變量是普通的變量,定義時(shí)在棧中分配,引用變量在程序運(yùn)行到其作用域之外后被釋放。而數(shù)組和對(duì)象本身在堆中分配,即使程序運(yùn)行到使用new產(chǎn)生數(shù)組或者對(duì)象的語(yǔ)句所在的代碼塊之外,數(shù)組和對(duì)象本身占據(jù)的內(nèi)存不會(huì)被釋放,數(shù)組和對(duì)象在沒(méi)有引用變量指向它的時(shí)候,才變?yōu)槔荒茉诒皇褂?,但仍然占?jù)內(nèi)存空間不放,在隨后的一個(gè)不確定的時(shí)間被垃圾回收器收走(釋放掉)。這也是Java比較占內(nèi)存的原因。實(shí)際上,棧中的變量指向堆內(nèi)存中的變量,這就是Java中的指針! Java的堆是一個(gè)運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū),類(lèi)的(對(duì)象從中分配空間。這些對(duì)象通過(guò)new、newarray、anewarray和multianewarray等指令建立,它們不需要程序代碼來(lái)顯式的釋放。堆是由垃圾回收來(lái)負(fù)責(zé)的,堆的優(yōu)勢(shì)是可以動(dòng)態(tài)地分配內(nèi)存大小,生存期也不必事先告訴編譯器,因?yàn)樗窃谶\(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存的,Java的垃圾收集器會(huì)自動(dòng)收走這些不再使用的數(shù)據(jù)。但缺點(diǎn)是,由于要在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存,存取速度較慢 棧的優(yōu)勢(shì)是,存取速度比堆要快,僅次于寄存器,棧數(shù)據(jù)可以共享。但缺點(diǎn)是,存在棧中的數(shù)據(jù)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(lèi)型的變量數(shù)據(jù)(int,short,long,byte,float,double,boolean,char)和對(duì)象句柄(引用)。 棧有一個(gè)很重要的特殊性,就是存在棧中的數(shù)據(jù)可以共享。假設(shè)我們同時(shí)定義: int a=3;int b=3;編譯器先處理int a = 3;首先它會(huì)在棧中創(chuàng)建一個(gè)變量為a的引用,然后查找棧中是否有3這個(gè)值,如果沒(méi)找到,就將3存放進(jìn)來(lái),然后將a指向3,接著處理int b = 3;在創(chuàng)建完b的引用變量后,因?yàn)樵跅V幸呀?jīng)有3這個(gè)值,便將b直接指向3這樣,就出現(xiàn)了a與b同時(shí)均指向3的情況。 這時(shí),如果再令a=4;那么編譯器會(huì)重新搜索棧中是否有4值,如果沒(méi)有,則將4存放進(jìn)來(lái),并令a指向4;如果已經(jīng)有了,則直接將a指向這個(gè)地址。因此a值的改變不會(huì)影響到b的值。 要注意這種數(shù)據(jù)的共享與兩個(gè)對(duì)象的引用同時(shí)指向一個(gè)對(duì)象的這種共享是不同的,因?yàn)檫@種情況a的修改并不會(huì)影響到b,它是由編譯器完成的,它有利于節(jié)省空間。而一個(gè)對(duì)象引用變量修改了這個(gè)對(duì)象的內(nèi)部狀態(tài),會(huì)影響到另一個(gè)對(duì)象引用變量。 |
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