java运行时内存分配详解

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            　　AppMain.java 

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            public   class  AppMain                //运行时, jvm 把appmain的代码全部都放入方法区      4　　{     
 5public   static   void  main(String[] args)  //main 方法本身放入方法区。      6　　{     
 7 　　Sample test1 = new  Sample( " 测试1 " );   //test1是引用，所以放到栈区里， Sample是自定义对象应该放到堆里面      8 　　Sample test2 = new  Sample( " 测试2 " );     
 9　　   
10　　test1.printName();     
11　　test2.printName();     
12　　}     
13　　}     
14　　   
15public   class  Sample        //运行时, jvm 把appmain的信息都放入方法区     16　　{     
17/** 范例名称 */     
18private String name;      //new Sample实例后， name 引用放入栈区里, name 对应的 String 对象放入堆里     19　　   
20/** 构造方法 */     
21public  Sample(String name)     
22　　{     
23this .name = name;     
24　　}     
25　　   
26/** 输出 */     
27public   void  printName()   //在没有对象的时候，print方法跟随sample类被放入方法区里。     28　　{     
29　　System.out.println(name);     
30　　}     
31 　　}    

   接着，Java虚拟机定位到方法区中AppMain类的Main()方法的字节码，开始执行它的指令。这个main()方法的第一条语句就是： 

  Sample test1=new Sample("测试1"); 

该语句的执行过程：
    1、 Java虚拟机到方法区找到Sample类的类型信息，没有找到，因为Sample类还没有加载到方法区（这里可以看出，java中的内部类是单独存在的，而且刚开始的时候不会跟随包含类一起被加载，等到要用的时候才被加载）。Java虚拟机立马加载Sample类，把Sample类的类型信息存放在方法区里。 
    2、 Java虚拟机首先在堆区中为一个新的Sample实例分配内存, 并在Sample实例的内存中存放一个方法区中存放Sample类的类型信息的内存地址。
    3、 JVM的进程中，每个线程都会拥有一个方法调用栈，用来跟踪线程运行中一系列的方法调用过程，栈中的每一个元素就被称为栈帧，每当线程调用一个方法的时候就会向方法栈压入一个新帧。这里的帧用来存储方法的参数、局部变量和运算过程中的临时数据。

    4、位于“=”前的Test1是一个在main()方法中定义的一个变量（一个Sample对象的引用），因此，它被会添加到了执行main()方法的主线程的JAVA方法调用栈中。而“=”将把这个test1变量指向堆区中的Sample实例。
    5、JVM在堆区里继续创建另一个Sample实例，并在main方法的方法调用栈中添加一个Test2变量，该变量指向堆区中刚才创建的Sample新实例。

    6、JVM依次执行它们的printName()方法。当JAVA虚拟机执行test1.printName()方法时，JAVA虚拟机根据局部变量test1持有的引用，定位到堆区中的Sample实例，再根据Sample实例持有的引用，定位到方法去中Sample类的类型信息，从而获得printName()方法的字节码，接着执行printName()方法包含的指令，开始执行。 

三、辨析

在Java语言里堆(heap)和栈(stack)里的区别 ：

    1. 栈(stack)与堆(heap)都是Java用来在Ram中存放数据的地方。与C++不同，Java自动管理栈和堆，程序员不能直接地设置栈或堆。 
　　2. 栈的优势是，存取速度比堆要快，仅次于直接位于CPU中的寄存器。但缺点是，存在栈中的数据大小与生存期必须是确定的，缺乏灵活性。另外，栈数据可以共享（详见下面的介绍）。堆的优势是可以动态地分配内存大小，生存期也不必事先告诉编译器，Java的垃圾收集器会自动收走这些不再使用的数据。但缺点是，由于要在运行时动态分配内存，存取速度较慢。 

Java中的2种数据类型：

　　一种是基本类型(primitive types), 共有8类，即int, short, long, byte, float, double, boolean, char(注意，并没有string的基本类型)。这种类型的定义是通过诸如int a = 3; long b = 255L;的形式来定义的，称为自动变量。自动变量存的是字面值，不是类的实例，即不是类的引用，这里并没有类的存在。如int a = 3; 这里的a是一个指向int类型的引用，指向3这个字面值。这些字面值的数据，由于大小可知，生存期可知(这些字面值固定定义在某个程序块里面，程序块退出后，字段值就消失了)，出于追求速度的原因，就存在于栈中。 

    栈有一个很重要的特性:存在栈中的数据可以共享。 假设我们同时定义:  int a = 3;　　int b = 3;   编译器先处理int a = 3；首先它会在栈中创建一个变量为a的引用，然后查找有没有字面值为3的地址，如果没找到，就开辟一个存放3这个字面值的地址，然后将a指向3的地址。接着处理int b = 3；在创建完b的引用变量后，由于在栈中已经有3这个字面值，便将b直接指向3的地址。这样，就出现了a与b同时均指向3的情况。 

这种字面值的引用与类对象的引用不同。假定两个类对象的引用同时指向一个对象，如果一个对象引用变量修改了这个对象的内部状态，那么另一个对象引用变量也即刻反映出这个变化。相反，通过字面值的引用来修改其值，不会导致另一个指向此字面值的引用的值也跟着改变的情况。如上例，我们定义完a与 b的值后，再令a=4；那么，b不会等于4，还是等于3。在编译器内部，遇到a=4；时，它就会重新搜索栈中是否有4的字面值，如果没有，重新开辟地址存放4的值；如果已经有了，则直接将a指向这个地址。因此a值的改变不会影响到b的值。 
　　另一种是包装类数据，如Integer, String, Double等将相应的基本数据类型包装起来的类。这些类数据全部存在于堆中，Java用new()语句来显示地告诉编译器，在运行时才根据需要动态创建，因此比较灵活，但缺点是要占用更多的时间。 

四、总结

      java内存分配条理还是很清楚的，如果要彻底搞懂，可以去查阅JVM相关的书籍。在java中，内存分配最让人头疼的是String对象，由于其特殊性，所以很多程序员容易搞混淆，下一篇文章再详细讲解。