堆内存、栈内存、方法区

本文介绍了Java内存管理的基础概念,详细解析了JVM管理的三种内存区:堆内存、栈内存和方法区。堆内存用于存储对象实例和数组;栈内存用于存储基本数据类型和对象引用;方法区存储类信息、常量和静态变量等。

一、Java内存管理

Java程序运行在虚拟机(JVM)上,JVM相当于Java程序和操作系统之间的桥梁,Java程序通过JVM实现了平台无关性,可以跨平台操作。Java虚拟机在执行Java程序的过程中会把它所管理的内存划分为若干不同的数据区域,这些区域都有各自的用途以及创建和销毁的时间。Java虚拟机所管理的内存会包括以下几个运行时数据区域,如下图所示:

这里主要介绍三种内存区:堆内存、栈内存和方法区

二、三种内存区

堆内存

1.JVM只有一个堆区,被所有线程共享在虚拟机启动时创建,是虚拟机所管理的内存中最大的一块。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例和数组

2.在堆中分配的内存,由Java虚拟机的自动垃圾回收器来管理

3.创建一个对象时,引用变量存放在栈内存中,对象存放在堆内存中,引用变量的值是对象在堆中的首地址,这样建立起了联系(引用变量实质其实是个指针)引用变量在程序运行到其作用域之外后被释放。而数组和对象本身在堆中分配,即使程序运行到使用 new 产生数组或者对象的语句所在的代码块之外,数组和对象本身占据的内存不会被释放,数组和对象在没有任何引用变量指向它的时候,才变为垃圾,此时该对象不能被使用(因为无法被找到),但仍然占据内存空间不放,在随后的一个不确定的时间被垃圾回收器收走,释放掉。这也是 Java 比较占内存的原因,也是堆中数据存速度较慢的原因

 

栈内存

1.每个线程包含一个栈区(不是所有线程共享的),每个栈中的数据都是私有的,其他栈(线程)不能访问,单个栈的数据可以共享

2.栈中只保存基础数据类型和自定义对象的引用(不是对象,对象都存放在堆区中)

3.栈的提取速度比堆快,仅次于寄存器

 

方法区

1.又称静态区,是程序中永远唯一的元素存储区域(如class,static变量)。和堆一样是各个线程共享的内存区域

2.它存储已被Java虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等

 

以上!

 

 

 

栈内存堆内存方法区在 Java 虚拟机内存结构中各自承担着不同的功能: ### 栈内存 栈内存主要存储局部变量,也就是定义在方法中的变量。在 Java 虚拟机中,每个方法被调用时都会创建一个栈帧,用于存储局部变量表、操作栈、动态链接、方法出口等信息。方法被调用直至执行完成的过程,对应着一个栈帧在虚拟机中从入栈到出栈的过程。变量所属的作用域一旦结束,该变量会被自动释放。例如: ```java public class StackExample { public static void main(String[] args) { // 局部变量 i 存储在栈内存中 int i = 10; System.out.println(i); } } ``` 栈内存的更新速度较快,因为局部变量的生命周期很短。同时,栈是一种先进后出的数据结构[^1][^2][^3]。 ### 堆内存 堆内存用于存储数组对象,通过 `new` 关键字创建的实体都存放在堆内存中。堆内存具有以下特点: - 每一个实体都有首地址值。 - 堆内存中每一个变量都有默认初始化值,根据类型不同而不同,例如整数为 0、小数为 0.0/0.0f、boolean 为 false、char 为 `'\u0000'`(Unicode 编码)。 - 存在垃圾回收机制,会不定时回收不再使用的实体。 示例代码如下: ```java public class HeapExample { public static void main(String[] args) { // 数组对象存储在堆内存中 int[] arr = new int[3]; System.out.println(arr); } } ``` 这里的 `arr` 数组对象就存储在堆内存中,而 `arr` 这个引用变量存储在栈内存中[^1][^2]。 ### 方法区 方法区存储已被 Java 虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、以及编译器编译后的代码等。例如: ```java public class MethodAreaExample { // 静态变量存储在方法区 public static final int CONSTANT = 10; public static void main(String[] args) { System.out.println(CONSTANT); } } ``` 上述代码中的 `CONSTANT` 静态常量就存储在方法区[^4]。
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