Java虛擬機內(nèi)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(shù)據(jù)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(chǎn)生的數(shù)據(jù)
靜態(tài)域:存放在對象中用static定義的靜態(tài)成員
常量池:存放常量
非RAM存儲:硬盤等永久存儲空間
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Java線程運行的時候,Java虛擬機會為該線程分配一個Java棧。該線程在執(zhí)行某個Java方法的時候,向Java棧壓入一個幀,這個幀用于存儲參數(shù)、局部變量、操作數(shù)、中間運算結(jié)果等。當(dāng)這個方法執(zhí)行完的時候,幀會從棧中彈出。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型的變量數(shù)據(jù)和對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變量時,Java就在棧中為這個變量分配內(nèi)存空間,當(dāng)該變量退出該作用域后,Java會自動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。
Java內(nèi)存分配中的堆
Java虛擬機中的堆用來存放由new創(chuàng)建的對象和數(shù)組。在堆中分配的內(nèi)存,由Java虛擬機的自動的垃圾回收機制來管理堆的內(nèi)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(chǎn)生了一個數(shù)組或?qū)ο蠛?,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于數(shù)組或?qū)ο笤诙褍?nèi)存中的首地址,棧中的這個變量就成了數(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€名稱,以后就可以在程序中使用棧中的引用變量來訪問堆中的數(shù)組或?qū)ο?。引用變量就相?dāng)于是為數(shù)組或者對象起的一個名稱。
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后被釋放。而數(shù)組和對象本身在堆中分配,即使程序運行到使用new產(chǎn)生數(shù)組或者對象的語句所在的代碼塊之外,數(shù)組和對象本身占據(jù)的內(nèi)存不會被釋放,數(shù)組和對象在沒有引用變量指向它的時候,才變?yōu)槔?,不能在被使用,但仍然占?jù)內(nèi)存空間不放,在隨后的一個不確定的時間被垃圾回收器收走(釋放掉)。這也是Java比較占內(nèi)存的原因。
實際上,棧中的變量指向堆內(nèi)存中的變量,這就是Java中的指針!
Java的堆是一個運行時數(shù)據(jù)區(qū),類的(對象從中分配空間。這些對象通過new、newarray、anewarray和multianewarray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(fù)責(zé)的,堆的優(yōu)勢是可以動態(tài)地分配內(nèi)存大小,生存期也不必事先告訴編譯器,因為它是在運行時動態(tài)分配內(nèi)存的,Java的垃圾收集器會自動收走這些不再使用的數(shù)據(jù)。但缺點是,由于要在運行時動態(tài)分配內(nèi)存,存取速度較慢。
棧的優(yōu)勢是,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型的變量數(shù)據(jù)(int,short,long,byte,float,double,boolean,char)和對象句柄(引用)。
棧有一個很重要的特殊性,就是存在棧中的數(shù)據(jù)可以共享。假設(shè)我們同時定義:
1. inta=3;
2. intb=3;
編譯器先處理inta=3;首先它會在棧中創(chuàng)建一個變量為a的引用,然后查找棧中是否有3這個值,如果沒找到,就將3存放進來,然后將a指向3。接著處理intb=3;在創(chuàng)建完b的引用變量后,因為在棧中已經(jīng)有3這個值,便將b直接指向3。這樣,就出現(xiàn)了a與b同時均指向3的情況。
這時,如果再令a=4;那么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,并令a指向4;如果已經(jīng)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(shù)據(jù)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,因為這種情況a的修改并不會影響到b,它是由編譯器完成的,它有利于節(jié)省空間。而一個對象引用變量修改了這個對象的內(nèi)部狀態(tài),會影響到另一個對象引用變量。
常量池(constantpool)
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型(如int、long等等)和對象型(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、方法和名稱和描述符。
虛擬機必須為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和,包括直接常量(string,integer和floatingpoint常量)和對其他類型,字段和方法的符號引用。
對于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,對于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。說到這里,對常量池中的字符串值的存儲位置應(yīng)該有一個比較明了的理解了。
在程序執(zhí)行的時候,常量池會儲存在MethodArea,而不是堆中。
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