Java内存管理

分享到:

首先我们要明白一点,我们所使用的变量就是一块一块的内存空间!!

一、内存管理原理:


在java中,有java程序、虚拟机、操作系统三个层次,其中java程序与虚拟机交互,而虚拟机与操作系统间交互!这就保证了java程序的平台无关性!下面我们从程序运行前,程序运行中、程序运行内存溢出三个阶段来说一下内存管理原理!

1、程序运行前:JVM向操作系统请求一定的内存空间,称为初始内存空间!程序执行过程中所需的内存都是由java虚拟机从这片内存空间中划分的。

2、程序运行中:java程序一直向java虚拟机申请内存,当程序所需要的内存空间超出初始内存空间时,java虚拟机会再次向操作系统申请更多的内存供程序使用!

3、内存溢出:程序接着运行,当java虚拟机已申请的内存达到了规定的最大内存空间,但程序还需要更多的内存,这时会出现内存溢出的错误!

至此可以看出,Java 程序所使用的内存是由 Java 虚拟机进行管理、分配的。Java 虚拟机规定了 Java 程序的初始内存空间和最大内存空间,开发者只需要关心 Java 虚拟机是如何管理内存空间的,而不用关心某一种操作系统是如何管理内存的。  

 

二、 RUNTIME 类的使用:


Java 给我们提供了Runtime 类得到JVM 内存的信息

 方法名称  参数 作用  返回值 
 getRuntime   无  获取Runtime 对象   Runtime 对象 
 totalMemory   无  获取JVM 分配给程序的内存数量   long:内存数量 
 freeMemory  无  获取当前可用的内存数量   long:内存数量 
 maxMemory   无  获取JVM 可以申请到的最大内存数量  long:内存数量 

   

三、内存空间逻辑划分:


JVM 会把申请的内存从逻辑上划分为三个区域,即:方法区、堆与栈。 

方法区:方法区默认最大容量为64M,Java虚拟机会将加载的java类存入方法区,保存类的结构(属性与方法),类静态成员等内容。

堆:默认最大容量为64M,堆存放对象持有的数据,同时保持对原类的引用。可以简单的理解为对象属性的值保存在堆中,对象调用的方法保存在方法区。

栈:栈默认最大容量为1M,在程序运行时,每当遇到方法调用时,Java虚拟机就会在栈中划分一块内存称为栈帧(Stack frame),栈帧中的内存供局部变量(包括基本类型与引用类型)使用,当方法调用结束后,Java虚拟机会收回此栈帧占用的内存。 

四、java数据类型

Java内存管理

1、基本数据类型:没封装指针的变量。

声明此类型变量,只会在栈中分配一块内存空间。

2、引用类型:就是底层封装指针的数据类型。

他们在内存中分配两块空间,第一块内存分配在栈中,只存放别的内存地址,不存放具体数值,我们也把它叫指针类型的变量,第二块内存分配在堆中,存放的是具体数值,如对象属性值等。

3、下面我们从一个例子来看一看:

public class Student { 

  String stuId; 

  String stuName; 

  int stuAge; 

public class TestStudent { 

  public static void main(String[] args) { 

    Student zhouxingxing = new Student(); 

    String name = new String("旺旺");  

    int a = 10; 

    char b = 'm'; 

    zhouxingxing.stuId = "9527"; 

    zhouxingxing.stuName = "周星星"; 

    zhouxingxing.stuAge = 25; 

  } 

}

(1)类当然是存放在方法区里面的。

(2)Student zhouxingxing = new Student(); 

这行代码就创建了两块内存空间,第一个在栈中,名字叫zhouxingxing,它就相当于指针类型的变量,我们看到它并不存放学生的姓名、年龄等具体的数值,而是存放堆中第二块内存的地址,第二块才存放具体的数值,如学生的编号、姓名、年龄等信息。


(3)int a = 10; 

这是 基本数据类型 变量,具体的值就存放在栈中,并没有只指针的概念!

下图就是本例的内存布置图:

Java内存管理

此外我们还要知道Student zhouxingxing = new Student(); 包括了声明和创建,即:Student zhouxingxing;和zhouxingxing = new Student();其中声明只是在栈中声明一个空间,但还没有具体的值,声明后的情况如下图所示:

Java内存管理

创建后的情况如下图所示:

Java内存管理

(4)引用类型中的数组也封装了指针,即便是基本数据类型的数组也封装了指针,数组也是引用类型。比如代码int[] arr = new int[]{23,2,4,3,1};如下图所示:

Java内存管理

 

 五、java值传参与引用参数

(1)参数根据调用后的效果不同,即是否改变参数的原始数值,又可以分为两种:按值传递的参数与按引用传递的参数。

按值传递的参数原始数值不改变,按引用传递的参数原始数值改变!这是为什么呢?其实相当简单:

我们知道基本数据类型的变量存放在栈里面,变量名处存放的就是变量的值,那么当基本数据类型的变量作为参数时,传递的就是这个值,只是把变量的值传 递了过去,不管对这个值如何操作,都不会改变变量的原始值。而对引用数据类型的变量来说,变量名处存放的地址,所以引用数据类型的变量作为传参时,传递的 实际上是地址,对地址处的内容进行操作,当然会改变变量的值了!

(2)特例:string

public class TestString { 

  public static void main(String[] args) { 

     

    String name = "wangwang"; 

    TestString testString = new TestString(); 

     

    System.out.println("方法调用前:" + name); 

    testString.change(name); 

    System.out.println("方法调用后:" + name); 

  } 

   

  void change(String str) { 

    str = "旺旺老师"; 

    System.out.println("方法体内修改值后:" + str); 

  } 

结果:

方法调用前:wangwang 

方法体内修改值后:旺旺老师 

方法调用后:wangwang 

分析:

上例中,虽然参数String 是引用数据类型,但其值没有发生改变,这是因为String 类

是final 的,它是定长,我们看初始情况,即String name = "wangwang";这行代码运行

完,如下图:

Java内存管理

 当调用方法时testString.change(name),内存变化为:

Java内存管理

在方法体内,参数str赋予一个新值,str = "旺旺老师"。因为String是定长,系统就会在堆中分配一块新的内存空间37DF,这样str指向了新的内存空间37DF,而name还是指向36DF, 37DF的改变对它已没影响:

Java内存管理

最后,方法调用结束,str与37DF的内存空间消亡。Name的值依然为wangwang,并没有改变。

所以String虽然是引用类型参数,但值依然不变:

Java内存管理

 

 (3)无法交换的例子:

public class TestChange { 

  void change(Student stu1, Student stu2) { 

    stu1.stuAge ++; 

    stu2.stuAge ++; 

    Student stu = stu1; 

    stu1 = stu2; 

    stu2 = stu; 

  } 

   

  public static void main(String[] args) { 

     

    Student furong = new Student(); 

    furong.stuName = "芙蓉姐姐"; 

    furong.stuAge = 30; 

     

    Student fengjie = new Student(); 

    fengjie.stuName = "凤姐"; 

    fengjie.stuAge = 26; 

     

    TestChange testChange = new TestChange(); 

    testChange.change(furong, fengjie); 

     

    System.out.println(furong.stuName); 

    System.out.println(furong.stuAge); 

     

    System.out.println(fengjie.stuName); 

    System.out.println(fengjie.stuAge); 

  } 

 

运行结果:

芙蓉姐姐 

31 

凤姐 

27 

分析:

Java内存管理

昵    称:
验证码:

相关文档: