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JVM 記憶體初學 (堆(heap)、棧(stack)和方法區(method) )

先了解具體的概念: JAVA的JVM的記憶體可分為3個區:堆(heap)、棧(stack)和方法區(method)

堆區: 1.儲存的全部是物件,每個物件都包含一個與之對應的class的資訊。(class的目的是得到操作指令) 2.jvm只有一個堆區(heap)被所有執行緒共享,堆中不存放基本型別和物件引用,只存放物件本身 棧區: 1.每個執行緒包含一個棧區,棧中只儲存基礎資料型別的物件和自定義物件的引用(不是物件),物件都存放在堆區中 2.每個棧中的資料(原始型別和物件引用)都是私有的,其他棧不能訪問。 3.棧分為3個部分:基本型別變數區、執行環境上下文、操作指令區(存放操作指令)。 方法區: 1.又叫靜態區,跟堆一樣,被所有的執行緒共享。方法區包含所有的class和static變數。 2.方法區中包含的都是在整個程式中永遠唯一的元素,如class,static變數。 為了更清楚地搞明白髮生在執行時資料區裡的黑幕,我們來準備2個小道具(2個非常簡單的小程式)。 AppMain.java

 public   class  AppMain                

//執行時, jvm 把appmain的資訊都放入方法區

{

public   static   void  main(String[] args)  //main 方法本身放入方法區。

{

Sample test1 = new  Sample( " 測試1 " );   //test1是引用,所以放到棧區裡, Sample是自定義物件應該放到堆裡面

Sample test2 = new  Sample( " 測試2 " );

test1.printName();

test2.printName();

}

} 

Sample.java 



 public   class  Sample        //執行時, jvm 把appmain的資訊都放入方法區

{

/** 範例名稱 */

private  name;      //new Sample例項後, name 引用放入棧區裡,  name 物件放入堆裡

/** 構造方法 */

public  Sample(String name)

{

this .name = name;

}

/** 輸出 */

public   void  printName()   //print方法本身放入 方法區裡。

{

System.out.println(name);

}

} 

OK,讓我們開始行動吧,出發指令就是:“java AppMain”,包包裡帶好我們的行動向導圖,Let’s GO! 系統收到了我們發出的指令,啟動了一個Java虛擬機器程序,這個程序首先從classpath中找到AppMain.class檔案,讀取這個檔案中的二進位制資料,然後把Appmain類的類資訊存放到執行時資料區的方法區中。這一過程稱為AppMain類的載入過程。 接著,Java虛擬機器定位到方法區中AppMain類的Main()方法的位元組碼,開始執行它的指令。這個main()方法的第一條語句就是: Sample test1=new Sample("測試1"); 語句很簡單啦,就是讓java虛擬機器建立一個Sample例項,並且呢,使引用變數test1引用這個例項。貌似小case一樁哦,就讓我們來跟蹤一下Java虛擬機器,看看它究竟是怎麼來執行這個任務的: 1、 Java虛擬機器一看,不就是建立一個Sample例項嗎,簡單,於是就直奔方法區而去,先找到Sample類的型別資訊再說。結果呢,嘿嘿,沒找到@@,這會兒的方法區裡還沒有Sample類呢。可Java虛擬機器也不是一根筋的笨蛋,於是,它發揚“自己動手,豐衣足食”的作風,立馬載入了Sample類,把Sample類的型別資訊存放在方法區裡。 2、 好啦,資料找到了,下面就開始幹活啦。Java虛擬機器做的第一件事情就是在堆區中為一個新的Sample例項分配記憶體, 這個Sample例項持有著指向方法區的Sample類的型別資訊的引用。這裡所說的引用,實際上指的是Sample類的型別資訊在方法區中的記憶體地址,其實,就是有點類似於C語言裡的指標啦~~,而這個地址呢,就存放了在Sample例項的資料區裡。 3、 在JAVA虛擬機器程序中,每個執行緒都會擁有一個方法呼叫棧,用來跟蹤執行緒執行中一系列的方法呼叫過程,棧中的每一個元素就被稱為棧幀,每當執行緒呼叫一個方法的時候就會向方法棧壓入一個新幀。這裡的幀用來儲存方法的引數、區域性變數和運算過程中的臨時資料。OK,原理講完了,就讓我們來繼續我們的跟蹤行動!位於“=”前的Test1是一個在main()方法中定義的變數,可見,它是一個區域性變數,因此,它被會新增到了執行main()方法的主執行緒的JAVA方法呼叫棧中。而“=”將把這個test1變數指向堆區中的Sample例項,也就是說,它持有指向Sample例項的引用。 OK,到這裡為止呢,JAVA虛擬機器就完成了這個簡單語句的執行任務。參考我們的行動向導圖,我們終於初步摸清了JAVA虛擬機器的一點點底細了,COOL! 接下來,JAVA虛擬機器將繼續執行後續指令,在堆區裡繼續建立另一個Sample例項,然後依次執行它們的printName()方法。當JAVA虛擬機器執行test1.printName()方法時,JAVA虛擬機器根據區域性變數test1持有的引用,定位到堆區中的Sample例項,再根據Sample例項持有的引用,定位到方法去中Sample類的型別資訊,從而獲得printName()方法的位元組碼,接著執行printName()方法包含的指令。