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這里向大家簡(jiǎn)單介紹一下Java內(nèi)存管理的概念和方法，Java內(nèi)存管理就是對(duì)象的分配和釋放問題。首先看一下分配和釋放的概念，分配：內(nèi)存的分配是由程序完成的，程序員需要通過關(guān)鍵字new為每個(gè)對(duì)象申請(qǐng)內(nèi)存空間(基本類型除外)，所有的對(duì)象都在堆(Heap)中分配空間；而對(duì)象的釋放是由垃圾回收機(jī)制決定和執(zhí)行的。
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Java內(nèi)存管理總結(jié)
1.Java是如何管理內(nèi)存的
Java內(nèi)存管理就是對(duì)象的分配和釋放問題。
分配：內(nèi)存的分配是由程序完成的，程序員需要通過關(guān)鍵字new為每個(gè)對(duì)象申請(qǐng)內(nèi)存空間(基本類型除外)，所有的對(duì)象都在堆(Heap)中分配空間。
釋放：對(duì)象的釋放是由垃圾回收機(jī)制決定和執(zhí)行的，這樣做確實(shí)簡(jiǎn)化了程序員的工作。但同時(shí)，它也加重了JVM的工作。這也是Java程序運(yùn)行速度較慢的原因之一。因?yàn)?，GC為了能夠正確釋放對(duì)象，GC必須監(jiān)控每一個(gè)對(duì)象的運(yùn)行狀態(tài)，包括對(duì)象的申請(qǐng)、引用、被引用、賦值等，GC都需要進(jìn)行監(jiān)控。
2.什么叫Java的內(nèi)存泄露
在Java內(nèi)存管理中，內(nèi)存泄漏就是存在一些被分配的對(duì)象，這些對(duì)象有下面兩個(gè)特點(diǎn)，首先，這些對(duì)象是可達(dá)的，即在有向圖中，存在通路可以與其相連（也就是說仍存在該內(nèi)存對(duì)象的引用）；其次，這些對(duì)象是無用的，即程序以后不會(huì)再使用這些對(duì)象。如果對(duì)象滿足這兩個(gè)條件，這些對(duì)象就可以判定為Java中的內(nèi)存泄漏，這些對(duì)象不會(huì)被GC所回收，然而它卻占用內(nèi)存。
與C++內(nèi)存泄露的區(qū)別：
在C++中，內(nèi)存泄漏的范圍更大一些。有些對(duì)象被分配了內(nèi)存空間，然后卻不可達(dá)，由于C++中沒有GC，這些內(nèi)存將永遠(yuǎn)收不回來。在Java中，這些不可達(dá)的對(duì)象都由GC負(fù)責(zé)回收，因此程序員不需要考慮這部分的內(nèi)存泄露。
3.JVM的內(nèi)存區(qū)域組成
Java把內(nèi)存分兩種：一種是棧內(nèi)存，另一種是堆內(nèi)存
1。在函數(shù)中定義的基本類型變量和對(duì)象的引用變量都在函數(shù)的棧內(nèi)存中分配；
2。堆內(nèi)存用來存放由new創(chuàng)建的對(duì)象和數(shù)組以及對(duì)象的實(shí)例變量
在函數(shù)（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)釋放掉為該變量所分配的內(nèi)存空間；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
3。棧的優(yōu)缺點(diǎn)
堆的優(yōu)勢(shì)是可以動(dòng)態(tài)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。缺點(diǎn)就是要在運(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，僅次于直接位于CPU中的寄存器。另外，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。#p#
4。Java內(nèi)存管理中數(shù)據(jù)如何存儲(chǔ)
a)基本數(shù)據(jù)類型
Java內(nèi)存管理中的基本數(shù)據(jù)類型共有8種，即int,short,long,byte,float,double,boolean,char(注意，并沒有string的基本類型)。這種類型的定義是通過諸如inta=3；longb=255L；的形式來定義的。如inta=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。
比如：我們同時(shí)定義：
inta=3；
intb=3；
編譯器先處理inta=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intb=3；在創(chuàng)建完b這個(gè)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。
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。
b)對(duì)象
在Java內(nèi)存管理中，創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象包括對(duì)象的聲明和實(shí)例化兩步，下面用一個(gè)例題來說明對(duì)象的內(nèi)存模型。
假設(shè)有類Rectangle定義如下：
Java代碼
- classRectangle{
- doublewidth,height；
- Rectangle(doublew,doubleh){
- wwidth=w；
- hheight=h；
- }
- }
- classRectangle{
- doublewidth,height；
- Rectangle(doublew,doubleh){
- wwidth=w；
- hheight=h；
- }
- }
(1)明對(duì)象時(shí)的內(nèi)存模型
用Rectanglerect；聲明一個(gè)對(duì)象rect時(shí)，將在棧內(nèi)存為對(duì)象的引用變量rect分配內(nèi)存空間，但Rectangle的值為空，稱rect是一個(gè)空對(duì)象?？諏?duì)象不能使用，因?yàn)樗€沒有引用任何“實(shí)體”。
(2)對(duì)象實(shí)例化時(shí)的內(nèi)存模型
當(dāng)執(zhí)行rect=newRectangle(3,5)；時(shí)，會(huì)做兩件事：
在堆內(nèi)存中為類的成員變量width,height分配內(nèi)存，并將其初始化為各數(shù)據(jù)類型的默認(rèn)值；接著進(jìn)行顯式初始化（類定義時(shí)的初始化值）；最后調(diào)用構(gòu)造方法，為成員變量賦值。
返回堆內(nèi)存中對(duì)象的引用（相當(dāng)于首地址）給引用變量rect,以后就可以通過rect來引用堆內(nèi)存中的對(duì)象了。
c)創(chuàng)建多個(gè)不同的對(duì)象實(shí)例
一個(gè)類通過使用new運(yùn)算符可以創(chuàng)建多個(gè)不同的對(duì)象實(shí)例，這些對(duì)象實(shí)例將在堆中被分配不同的內(nèi)存空間，改變其中一個(gè)對(duì)象的狀態(tài)不會(huì)影響其他對(duì)象的狀態(tài)。例如：
Java代碼
- Rectangler1=newRectangle(3,5)；
- Rectangler2=newRectangle(4,6)；
- Rectangler1=newRectangle(3,5)；
- Rectangler2=newRectangle(4,6)；
此時(shí)，將在堆內(nèi)存中分別為兩個(gè)對(duì)象的成員變量width、height分配內(nèi)存空間，兩個(gè)對(duì)象在堆內(nèi)存中占據(jù)的空間是互不相同的。如果有：
Java代碼
- Rectangler1=newRectangle(3,5)；
- Rectangler2=r1；
- Rectangler1=newRectangle(3,5)；
- Rectangler2=r1；
則在堆內(nèi)存中只創(chuàng)建了一個(gè)對(duì)象實(shí)例，在棧內(nèi)存中創(chuàng)建了兩個(gè)對(duì)象引用，兩個(gè)對(duì)象引用同時(shí)指向一個(gè)對(duì)象實(shí)例。#p#
d)包裝類
Java內(nèi)存管理中數(shù)據(jù)的基本型別都有對(duì)應(yīng)的包裝類：如int對(duì)應(yīng)Integer類，double對(duì)應(yīng)Double類等，基本類型的定義都是直接在棧中，如果用包裝類來創(chuàng)建對(duì)象，就和普通對(duì)象一樣了。例如：inti=0；i直接存儲(chǔ)在棧中。Integeri（i此時(shí)是對(duì)象）=newInteger(5)；這樣，i對(duì)象數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在堆中，i的引用存儲(chǔ)在棧中，通過棧中的引用來操作對(duì)象。
e)String
String是一個(gè)特殊的包裝類數(shù)據(jù)?？梢杂糜靡韵聝煞N方式創(chuàng)建：
- 1.Stringstr=newString("abc")；
- 2.Stringstr="abc"；
第一種創(chuàng)建方式，和普通對(duì)象的的創(chuàng)建過程一樣；
第二種創(chuàng)建方式，Java內(nèi)部將此語句轉(zhuǎn)化為以下幾個(gè)步驟：
(1)先定義一個(gè)名為str的對(duì)String類的對(duì)象引用變量：Stringstr；
(2)在棧中查找有沒有存放值為“abc”的地址，如果沒有，則開辟一個(gè)存放字面值為“abc”的地址，接著創(chuàng)建一個(gè)新的String類的對(duì)象o，并將o的字符串值指向這個(gè)地址，而且在棧中這個(gè)地址旁邊記下這個(gè)引用的對(duì)象o。如果已經(jīng)有了值為“abc”的地址，則查找對(duì)象o，并返回o的地址。
(3)將str指向?qū)ο髈的地址。
值得注意的是，一般String類中字符串值都是直接存值的。但像Stringstr="abc"；這種場(chǎng)合下，其字符串值卻是保存了一個(gè)指向存在棧中數(shù)據(jù)的引用。
為了更好地說明這個(gè)問題，我們可以通過以下的幾個(gè)代碼進(jìn)行驗(yàn)證。
Java代碼
- Stringstr1=“abc”；
- Stringstr2=“abc”；
- System.out.println(s1==s2)；//true
- Stringstr1=“abc”；
- Stringstr2=“abc”；
- System.out.println(s1==s2)；//true
注意，這里并不用str1.equals(str2)；的方式，因?yàn)檫@將比較兩個(gè)字符串的值是否相等。==號(hào)，根據(jù)JDK的說明，只有在兩個(gè)引用都指向了同一個(gè)對(duì)象時(shí)才返回真值。而我們?cè)谶@里要看的是，str1與str2是否都指向了同一個(gè)對(duì)象。
我們?cè)俳又匆韵碌拇a。
Java代碼
- Stringstr1=newString(“abc”)；
- Stringstr2=“abc”；
- System.out.println(str1==str2)；//false
- Stringstr1=newString(“abc”)；
- Stringstr2=“abc”；
- System.out.println(str1==str2)；//false
創(chuàng)建了兩個(gè)引用。創(chuàng)建了兩個(gè)對(duì)象。兩個(gè)引用分別指向不同的兩個(gè)對(duì)象。
以上兩段代碼說明，只要是用new()來新建對(duì)象的，都會(huì)在堆中創(chuàng)建，而且其字符串是單獨(dú)存值的，即使與棧中的數(shù)據(jù)相同，也不會(huì)與棧中的數(shù)據(jù)共享。
f)數(shù)組
當(dāng)定義一個(gè)數(shù)組，intx[]；或int[]x；時(shí)，在棧內(nèi)存中創(chuàng)建一個(gè)數(shù)組引用，通過該引用（即數(shù)組名）來引用數(shù)組。x=newint[3]；將在堆內(nèi)存中分配3個(gè)保存int型數(shù)據(jù)的空間，堆內(nèi)存的首地址放到棧內(nèi)存中，每個(gè)數(shù)組元素被初始化為0。
g)靜態(tài)變量
用static的修飾的變量和方法，實(shí)際上是指定了這些變量和方法在內(nèi)存中的“固定位置”－staticstorage，可以理解為所有實(shí)例對(duì)象共有的內(nèi)存空間。static變量有點(diǎn)類似于C中的全局變量的概念；靜態(tài)表示的是內(nèi)存的共享，就是它的每一個(gè)實(shí)例都指向同一個(gè)內(nèi)存地址。把static拿來，就是告訴JVM它是靜態(tài)的，它的引用（含間接引用）都是指向同一個(gè)位置，在那個(gè)地方，你把它改了，它就不會(huì)變成原樣，你把它清理了，它就不會(huì)回來了。
那靜態(tài)變量與方法是在什么時(shí)候初始化的呢？對(duì)于兩種不同的類屬性，static屬性與instance屬性，初始化的時(shí)機(jī)是不同的。instance屬性在創(chuàng)建實(shí)例的時(shí)候初始化，static屬性在類加載，也就是第一次用到這個(gè)類的時(shí)候初始化，對(duì)于后來的實(shí)例的創(chuàng)建，不再次進(jìn)行初始化。
我們?？煽吹筋愃埔韵碌睦觼碚f明這個(gè)問題：
Java代碼
- classStudent{
- staticintnumberOfStudents=0;
- Student()
- {
- numberOfStudents++;
- }
- }
- classStudent{
- staticintnumberOfStudents=0;
- Student()
- {
- numberOfStudents++;
- }
- }
每一次創(chuàng)建一個(gè)新的Student實(shí)例時(shí),成員numberOfStudents都會(huì)不斷的遞增,并且所有的Student實(shí)例都訪問同一個(gè)numberOfStudents變量,實(shí)際上intnumberOfStudents變量在內(nèi)存中只存儲(chǔ)在一個(gè)位置上。
當(dāng)前名稱：Java內(nèi)存管理方法小結(jié)
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