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java內(nèi)存的詳細(xì)介紹
java內(nèi)存的詳細(xì)介紹
Java 中的堆和棧 Java把內(nèi)存劃分成兩種:一種是棧內(nèi)存,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)在一段代碼塊中定義一個(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,java會(huì)自動(dòng)釋放掉為該變量分配的內(nèi)存空間,該內(nèi)存空間可以立刻被另作他用。
堆內(nèi)存用于存放由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)自動(dòng)垃圾回收器來管理。在堆中產(chǎn)生了一個(gè)數(shù)組或者對(duì)象后,還可以在棧中定義一個(gè)特殊的變量,這個(gè)變量的取值等于數(shù)組或者對(duì)象在堆內(nèi)存中的首地址,在棧中的這個(gè)特殊的變量就變成了數(shù)組或者對(duì)象的引用變量,以后就可以在程序中使用棧內(nèi)存中的引用變量來訪問堆中的數(shù)組或者對(duì)象,引用變量相當(dāng)于為數(shù)組或者對(duì)象起的一個(gè)別名,或者代號(hào)。
引用變量是普通變量,定義時(shí)在棧中分配內(nèi)存,引用變量在程序運(yùn)行到作用域外釋放。而數(shù)組&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)組和對(duì)象的語句所在地代碼塊之外,數(shù)組和對(duì)象本身占用的堆內(nèi)存也不會(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,才變成垃圾,不能再被使用,但是仍然占著內(nèi)存,在隨后的一個(gè)不確定的時(shí)間被垃圾回收器釋放掉。這個(gè)也是java比較占內(nèi)存的主要原因,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 中的堆和棧
Java把內(nèi)存劃分成兩種:一種是棧內(nèi)存,一種是堆內(nèi)存。
1.棧(stack)與堆(heap)都是Java用來在Ram中存放數(shù)據(jù)的地方。與C++不同,Java自動(dòng)管理?xiàng):投,程序員不能直接地設(shè)置;蚨。
2. 棧的優(yōu)勢(shì)是,存取速度比堆要快,僅次于直接位于CPU中的寄存器。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。另外,棧數(shù)據(jù)可以共享。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,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。
3. Java中的數(shù)據(jù)類型有兩種。
一種是基本類型(primitive types), 共有8種,即int, short, long, byte, float, double, boolean, 注意,
并沒有string的基本類型)。這種類型的定義是通過諸如int a = 3; long b = 255L;的形式來定義的,稱為自動(dòng)變量。值得注意的是, 自動(dòng)變量存的是字面值,不是類的實(shí)例,即不是類的引用,這里并沒有類的.存在。如int a = 3; 這里的a是一個(gè)指向int類型的引用,
指向3這個(gè)字面值。這些字面值的數(shù)據(jù),由于大小可知,生存期可知(這些字面值固定定義在某個(gè)程序塊里面,程序塊退出后,字段值就消失了),
出于追求速度的原因,就存在于棧中。
另外,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,然后查找有沒有字面值為3的地址,沒找到,就開辟一個(gè)存放3這個(gè) 字面值的地址,然后將a指向3的地址。接著處理int b = 3;在創(chuàng)建完b的引用變量后,由于在棧中已經(jīng)有3這個(gè)字面值,便將b直接指向3的地址 。這樣,就出現(xiàn)了a與b同時(shí)均指向3的情況。
特別注意的是,這種字面值的引用與類對(duì)象的引用不同。假定兩個(gè)類對(duì)象的引用同時(shí)指向一個(gè)對(duì)象,如果一個(gè)對(duì)象引用變量修改了這個(gè) 對(duì)象的內(nèi)部狀態(tài),那么另一個(gè)對(duì)象引用變量也即刻反映出這個(gè)變化。相反,通過字面值的引用來修改其值,不會(huì)導(dǎo)致另一個(gè)指向此字面值的 引用的值也跟著改變的情況。如上例,我們定義完a與b的值后,再令a=4;那么,b不會(huì)等于4,還是等于3。在編譯器內(nèi)部,遇到a=4;時(shí),它 就會(huì)重新搜索棧中是否有4的字面值,如果沒有,重新開辟地址存放4的值;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。
另一種是包裝類數(shù)據(jù),如Integer, String, Double等將相應(yīng)的基本數(shù)據(jù)類型包裝起來的類。這些類數(shù)據(jù)全部存在于堆中,Java用new() 語句來顯示地告訴編譯器,在運(yùn)行時(shí)才根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)創(chuàng)建,因此比較靈活,但缺點(diǎn)是要占用更多的時(shí)間。
在JAVA中,有不同的地方可以存儲(chǔ)數(shù)據(jù):
1. 寄存器(register)。這是最快的存儲(chǔ)區(qū),因?yàn)樗挥诓煌谄渌鎯?chǔ)區(qū)的地方——處理器內(nèi)部。但是寄存器的數(shù)量極其有限,所以 寄存器由編譯器根據(jù)需求進(jìn)行分配。你不能直接控制,也不能在程序中感覺到寄存器存在的任何跡象。
2. 堆棧(stack)。位于通用RAM中,但通過它的“堆棧指針”可以從處理器哪里獲得支持。堆棧指針若向下移動(dòng),則分配新的內(nèi)存;若 向上移動(dòng),則釋放那些內(nèi)存。這是一種快速有效的分配存儲(chǔ)方法,僅次于寄存器。創(chuàng)建程序時(shí)候,JAVA編譯器必須知道存儲(chǔ)在堆棧內(nèi)所 有數(shù)據(jù)的確切大小和生命周期,因?yàn)樗仨毶上鄳?yīng)的代碼,以便上下移動(dòng)堆棧指針。這一約束限制了程序的靈活性,所以雖然某些JA VA數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在堆棧中——特別是對(duì)象引用,但是JAVA對(duì)象不存儲(chǔ)其中。
3. 堆(heap)。一種通用性的內(nèi)存池(也存在于RAM中),用于存放所以的JAVA對(duì)象。堆不同于堆棧的好處是:編譯器不需要知道要從堆 里分配多少存儲(chǔ)區(qū)域,也不必知道存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)在堆里存活多長(zhǎng)時(shí)間。因此,在堆里分配存儲(chǔ)有很大的靈活性。當(dāng)你需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)對(duì)象的時(shí)候 ,只需要new寫一行簡(jiǎn)單的代碼,當(dāng)執(zhí)行這行代碼時(shí),會(huì)自動(dòng)在堆里進(jìn)行存儲(chǔ)分配。當(dāng)然,為這種靈活性必須要付出相應(yīng)的代碼。用堆進(jìn)行 存儲(chǔ)分配比用堆棧進(jìn)行存儲(chǔ)存儲(chǔ)需要更多的時(shí)間。
4. 靜態(tài)存儲(chǔ)(static storage)。這里的“靜態(tài)”是指“在固定的位置”。靜態(tài)存儲(chǔ)里存放程序運(yùn)行時(shí)一直存在的數(shù)據(jù)。你可用關(guān)鍵字static 來標(biāo)識(shí)一個(gè)對(duì)象的特定元素是靜態(tài)的,但JAVA對(duì)象本身從來不會(huì)存放在靜態(tài)存儲(chǔ)空間里。
5. 常量存儲(chǔ)(constant storage)。常量值通常直接存放在程序代碼內(nèi)部,這樣做是安全的,因?yàn)樗鼈冇肋h(yuǎn)不會(huì)被改變。有時(shí),在嵌入 式系統(tǒng)中,常量本身會(huì)和其他部分分割離開,所以在這種情況下,可以選擇將其放在ROM中
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