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Java的內(nèi)存機(jī)制詳解

更新時(shí)間：2017年03月17日 11:50:23 作者：·水龍吟·

本文主要介紹了Java的內(nèi)存機(jī)制的相關(guān)知識(shí)，具有很好的參考價(jià)值，下面跟著小編一起來看下吧

Java把內(nèi)存分為兩種：一種是棧內(nèi)存，另一種是堆內(nèi)存。在函數(shù)中定義的一些基本類型的變量和對(duì)象的引用變量都是在函數(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)超過變量的作用域后(比如，在函數(shù)A中調(diào)用函數(shù)B，在函數(shù)B中定義變量a，變量a的作用域只是函數(shù)B，在函數(shù)B運(yùn)行以后，變量a會(huì)自動(dòng)被銷毀。分配給它的內(nèi)存會(huì)被回收)，Java會(huì)自動(dòng)釋放掉為該變量分配的內(nèi)存空間，該內(nèi)存空間可以立即另做他用。

堆內(nèi)存用來存放由new創(chuàng)建的內(nèi)存數(shù)組，在堆中分配的內(nèi)存，由Java虛擬機(jī)的自動(dòng)垃圾回收器來管理。在堆中產(chǎn)生一個(gè)數(shù)組或?qū)ο笾?，還可以在棧中定義一個(gè)特殊的變量，讓棧中的這個(gè)變量的取值等于數(shù)組或?qū)ο笤诙褍?nèi)存中的首地址，棧中的這個(gè)變量就變成了數(shù)組或?qū)ο蟮囊米兞?，以后就可以在程序中使用棧中的變量來訪問堆中的數(shù)組或者對(duì)象，引用變量就相當(dāng)于為數(shù)組或者對(duì)象起的一個(gè)名字。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)行到其他作用域之外后邊釋放。而數(shù)組和對(duì)象本省在堆中分配，即使程序運(yùn)行到使用new產(chǎn)生的數(shù)組或者對(duì)象的語句所在的代碼塊之外，數(shù)組和對(duì)象本省占據(jù)的內(nèi)存不會(huì)被釋放。數(shù)組和對(duì)象在沒有引用變量指向它的時(shí)候，才變?yōu)槔?，不能再被使用，在隨后的一個(gè)不確定時(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。

代碼實(shí)例Demo1:單個(gè)對(duì)象創(chuàng)建

class Person {
 String name ;
 int age ;
 public void tell() {
  System.out.println("姓名："+name+",年齡:"+age);
 }
}
public class Demo1 {
 public static void main(String[] args) {
  Person per = new Person() ;
 }
}

在上述程序中實(shí)例化了一個(gè)對(duì)象per，在實(shí)例化的過程中需要再內(nèi)存中開辟空間，這其中就包括棧內(nèi)存和堆內(nèi)存，具體的內(nèi)存分配如下圖所示：

圖1-1 對(duì)象的實(shí)例化過程

我們可以從上圖中發(fā)現(xiàn)，對(duì)象名稱per被保存在了棧內(nèi)存中(更加準(zhǔn)確的說法是，在棧內(nèi)存中保存的是堆內(nèi)存空間的訪問地址),而對(duì)象的具體內(nèi)容，比如屬性name和age，被保存在堆內(nèi)存中。因?yàn)閜er對(duì)象只是被實(shí)例化，還沒有被具體賦值，所以都是默認(rèn)值。字符串的默認(rèn)值為null，int的類型的默認(rèn)值為0。前面已經(jīng)提到，堆內(nèi)存空間必須使用new關(guān)鍵字才能開辟。

代碼實(shí)例Demo2:多個(gè)對(duì)象創(chuàng)建

class Person {
 String name ;
 int age ;
 public void tell() {
  System.out.println("姓名："+name+",年齡:"+age);
 }
}
public class Demo2 {
 public static void main(String[] args) {
  Person per1 = new Person() ;
  Person per2 = new Person() ;
  per1.name="張三" ;
  per1.age=30 ;
  per2.age=33 ;
  per1.tell(); 
  per2.tell(); 
 }
}

圖1-2 實(shí)例化兩個(gè)對(duì)象

關(guān)鍵概念:類跟數(shù)組一樣，都是屬于引用類型，引用類型就是指同一個(gè)堆內(nèi)存可以被多個(gè)棧內(nèi)存指向，下面來看一下引用傳遞的簡(jiǎn)單實(shí)例。

代碼實(shí)例Demo3:對(duì)象引用傳遞1

class Person {
 String name ;
 int age ;
 public void tell() {
  System.out.println("姓名："+name+",年齡:"+age);
 }
}
public class Demo3 {
 public static void main(String[] args) {
  Person per1 = new Person() ;
  Person per2 = per1 ;//-------注意--------
  per1.name="張三" ;
  per1.age=30 ;
  per2.age=33 ;
  per1.tell(); 
  per2.tell(); 
 }
}

程序運(yùn)行結(jié)果為:

從程序的運(yùn)行結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)對(duì)象輸出的內(nèi)容一樣，實(shí)際上所謂的引用傳遞，就是將一個(gè)堆內(nèi)存空間的使用權(quán)交給多個(gè)棧內(nèi)存空間，每個(gè)棧內(nèi)存空間都可以修改堆內(nèi)存空間的內(nèi)容，此程序的內(nèi)存分配圖如下所示:

圖1-3 對(duì)象引用的傳遞內(nèi)存分配

圖1-3 對(duì)象引用的傳遞內(nèi)存分配(續(xù))

注意:上述實(shí)例中對(duì)象per2沒有堆內(nèi)存空間，這是因?yàn)閷?duì)象per2只進(jìn)行聲明操作，也沒有進(jìn)行實(shí)例化操作。只是使用new關(guān)鍵字，實(shí)例化以后才會(huì)有堆內(nèi)存空間

代碼實(shí)例Demo4:對(duì)象引用傳遞2

 class Person {
 String name ;
 int age ;
 public void tell() {
  System.out.println("姓名："+name+",年齡:"+age);
 }
}
public class Demo4 {
 public static void main(String[] args) {
  Person per1 = new Person() ;
  Person per2 = new Person() ;
  per1.name="張三" ;
  per1.age=30 ;
  per2.name="李四" ;
  per2.age=33 ;
  per2=per1 ;//-----注意----
  per1.tell(); 
  per2.tell(); 
 }
}

上述運(yùn)行程序結(jié)果為: