Java面向对象的内存分析

最新推荐文章于 2025-03-05 17:50:58 发布

原创最新推荐文章于 2025-03-05 17:50:58 发布 · 164 阅读

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本文深入剖析JAVA虚拟机(JVM)内存模型，涵盖程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈、堆、方法区的概念及作用。通过具体示例，帮助理解方法调用、对象创建与内存分配的过程。

JAVA虚拟机内存模型概念

（网络图片侵权必删）

从属于线程的内存区域

JVM的内存划分中，有部分区域是线程私有的，有部分是属于整个JVM进程；我们将这部分归为一类
在这里插入图片描述
（网络图片侵权必删）

1.程序计数器（Program Counter Register)，在JVM规范中，每个线程都有自己的程序计数器。这是一块比较小的内存空间，存储当前线程正在执行的Java方法的JVM指令地址，即字节码的行号。如果正在执行Native方法，则这个计数器为空。

2.Java虚拟机栈(Java Virtal Machine Stack)，同样也是属于线程私有区域，每个线程在创建的时候都会创建一个虚拟机栈，生命周期与线程一致，线程退出时，线程的虚拟机栈也回收。虚拟机栈内部保持一个个的栈帧，每次方法调用都会进行压栈，JVM对栈帧的操作只有出栈和压栈两种，方法调用结束时会进行出栈操作。该区域存储着局部变量表，编译时期可知的各种基本类型数据、对象引用、方法出口等信息。

3.本地方法栈（Native Method Stack）与虚拟机栈类似，本地方法栈是在调用本地方法时使用的栈，每个线程都有一个本地方法栈。

堆（heap）

堆（Heap）,几乎所有创建的Java对象实例，都是被直接分配到堆上的。堆被所有的线程所共享，在堆上的区域，会被垃圾回收器做进一步划分，例如新生代、老年代的划分。Java虚拟机在启动的时候，可以使用“Xmx”之类的参数指定堆区域的大小。

方法区（Method Area)

方法区与堆一样，也是所有的线程所共享，存储被虚拟机加载的元（Meta）数据，包括类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。

方法区是一种java虚拟机的规范。

由于方法区存储的数据和堆中存储的数据一致，实质上也是堆，因此，在不同的JDK版本中方法区的实现方式不一样。
JDK7以前，方法区就是堆中的“永久代”。
JDK7开始去“永久代”，把静态变量、字符串常量池都挪到了堆内存中。
JDK8以后，“永久代”不存在了。存储的类信息、编译后的代码数据等已经移动到了MetaSpace（元空间）中，元空间并没有处于堆内存上，而是（直接内存）直接占用的本地内存（NativeMemory）。

程序执行的内存分析过程。

java虚拟机的内存可以简单的分为三个区域：虚拟机栈stack、堆heap、方法区method area。

public class Person {
	String name;
	int age;
	public  void show(){
		System.out.println("姓名："+name+",年龄："+age);
	}
}
public class TestPerson {
	public static void main(String[ ] args) {
		// 创建p1对象
		Person p1 = new Person();
		p1.age = 24;
		p1.name = "张三";
		p1.show();
		// 创建p2对象
		Person p2 = new Person();
		p2.age = 35;
		p2.name = "李四";
		p2.show();
	}
}

运行上述代码其虚拟机里的运行如下图所示。
虚拟机内存图
如图所示。
使用mian方法创建一个新的对象为p1，p1调用的是preson类，这时虚拟机里的运行就是在虚拟机栈里面就是在mian方法调用preson方法开辟一个新的内存空间给p1,然后p1的地址为0x1，此时p1为初始值(name=null;age=0;)。
接下来就是代码(“p1.age=24;p1.name=“张三” ;p1.show()”)，代码"p1.age=24"就是给p1里面的age赋值为"24"，“p1.name=“张三” “就是给p1里面的name赋值为” " 张三” "，最后"p1.show()"就是调用preson里面的 show方法，执行完上述代码之后就会把图中用完的p1.show方法移出栈内(等同于用完就删除不要了)。
下面的代码就和上面p1一样，只不过是赋值不同其他都一样。

总结

  了解虚拟机的内存模型概念会有助于理解，脑海里要有一个逻辑，"方法"是拿来用的，"堆 "是来储存你赋值的量，"栈"就是方法使用的地方。