Java的內存機制詳解

更新時間：2017年03月17日 11:50:23 作者：·水龍吟·

本文主要介紹了Java的內存機制的相關知識，具有很好的參考價值，下面跟著小編一起來看下吧

Java把內存分為兩種：一種是棧內存，另一種是堆內存。在函數(shù)中定義的一些基本類型的變量和對象的引用變量都是在函數(shù)的棧內存中分配，當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存空間,當超過變量的作用域后(比如，在函數(shù)A中調用函數(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運行以后，變量a會自動被銷毀。分配給它的內存會被回收)，Java會自動釋放掉為該變量分配的內存空間，該內存空間可以立即另做他用。

堆內存用來存放由new創(chuàng)建的內存數(shù)組，在堆中分配的內存，由Java虛擬機的自動垃圾回收器來管理。在堆中產生一個數(shù)組或對象之后，還可以在棧中定義一個特殊的變量，讓棧中的這個變量的取值等于數(shù)組或對象在堆內存中的首地址，棧中的這個變量就變成了數(shù)組或對象的引用變量，以后就可以在程序中使用棧中的變量來訪問堆中的數(shù)組或者對象，引用變量就相當于為數(shù)組或者對象起的一個名字。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他作用域之外后邊釋放。而數(shù)組和對象本省在堆中分配，即使程序運行到使用new產生的數(shù)組或者對象的語句所在的代碼塊之外，數(shù)組和對象本省占據的內存不會被釋放。數(shù)組和對象在沒有引用變量指向它的時候，才變?yōu)槔?，不能再被使用，在隨后的一個不確定時間被垃圾回收器收走（釋放掉）。這也是Java比較占內存的原因，實際上，棧中的變量指向堆內存中的變量，這就是Java中的指針。

代碼實例Demo1:單個對象創(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() ;
 }
}

在上述程序中實例化了一個對象per，在實例化的過程中需要再內存中開辟空間，這其中就包括棧內存和堆內存，具體的內存分配如下圖所示：

圖1-1 對象的實例化過程

我們可以從上圖中發(fā)現(xiàn)，對象名稱per被保存在了棧內存中(更加準確的說法是，在棧內存中保存的是堆內存空間的訪問地址),而對象的具體內容，比如屬性name和age，被保存在堆內存中。因為per對象只是被實例化，還沒有被具體賦值，所以都是默認值。字符串的默認值為null，int的類型的默認值為0。前面已經提到，堆內存空間必須使用new關鍵字才能開辟。

代碼實例Demo2:多個對象創(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 實例化兩個對象

關鍵概念: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堆內存可以被多個棧內存指向，下面來看一下引用傳遞的簡單實例。

代碼實例Demo3:對象引用傳遞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(); 
 }
}

程序運行結果為:

從程序的運行結果可以發(fā)現(xiàn)，兩個對象輸出的內容一樣，實際上所謂的引用傳遞，就是將一個堆內存空間的使用權交給多個棧內存空間，每個棧內存空間都可以修改堆內存空間的內容，此程序的內存分配圖如下所示:

圖1-3 對象引用的傳遞內存分配

圖1-3 對象引用的傳遞內存分配(續(xù))

注意:上述實例中對象per2沒有堆內存空間，這是因為對象per2只進行聲明操作，也沒有進行實例化操作。只是使用new關鍵字，實例化以后才會有堆內存空間

代碼實例Demo4:對象引用傳遞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(); 
 }
}

上述運行程序結果為: