深入理解java虚拟机jvm之基本介绍(1)

本文详细探讨了Java虚拟机(JVM)的基础概念,包括数据类型、堆栈的区分及其作用,以及对象大小的计算。堆主要存储对象,栈处理程序运行,两者分离便于管理和共享资源。Java中参数传递实为传值,而非对象本身。此外,文章还介绍了Java对象的最小大小以及引用类型的分类。

最近看了一些java基础、博客以及《深入理解java虚拟机》等文章,生活之余就想着记录下来,也算是对知识的总结。

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本系列文章将从,jvm的基本概念、GC、优化配置,线程安全等方面阐述。

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目录

1.jvm的一些概念

1.1数据类型

1.2堆与栈

1.2.1为什么要把堆和栈区分出来?

1.2.2堆或栈中存的什么

1.2.3为什么不把基本类型放入堆中

1.2.3java中参数传递时传值还是传引用?

1.3java对象的大小

1.4引用类型


1.jvm的一些概念

1.1数据类型

        java虚拟机中,数据类型可以分为两类:基本类型引用类型。

        基本类型的变量保存原始值,即:他代表的值就是数值本身。{基本类型包括:byte,short,int,long,char,float,double,boolean,returnAddress}

        引用类型的变量保存引用值。“引用值”代表了某个对象的引用,而不是对象本身,对象本身存放在这个引用值所表示的地址的位置。{引用类型包括:类类型,接口类型,数组

1.2堆与栈

   堆和栈是程序运行的关键。下面描述他们的关系。 

栈是运行时的单位,而堆是存储的单位。

栈解决程序的运行问题,即程序如何执行,或者说如何处理数据;

堆解决的是数据存储的问题,即数据怎么放,放在哪儿。      

        在java中一个线程就会相应有一个线程栈与之对应,这点很容易理解,因为不同的线程执行逻辑有所不同,因此需要一个独立的线程栈。而堆则是所有线程共享的,栈因为是运行单位,因此里面存储的信息都是跟当前线程(或程序)相关信息的。包括局部变量、程序运行状态、方法返回值等等;而堆只负责存储对象信息。

1.2.1为什么要把堆和栈区分出来?

第一:从软件设计的角度看,栈代表了处理逻辑,而堆代表了数据。分开之后,使得处理逻辑更为清晰。分而治之的思想。

第二:堆与栈的分离,使得堆中的内容可以被多个栈共享(也可以理解为多个线程访问同一个对象)

第三:堆中对象是可以根据需要动态增长的,因此栈和堆的拆分,使得动态增长成为可能,相应栈中只需记录堆中的一个地址即可。

第四:面向对象就是堆和栈的完美结合

1.2.2堆或栈中存的什么

堆中存的是对象。

栈中存的是剧本数据类型和堆中对象的引用。

因为一个对象的大小不可估计的,但是在栈中,一个对象只对应了一个4byte的引用(这就是堆栈分离的好处)。

1.2.3为什么不把基本类型放入堆中

        因为其占用的空间一般是1~8个个字节,需要的空间比较少,而且因为是基本类型,所以不会出现动态增长的情况,长度固定。因此栈中存储就够了。

1.2.3java中参数传递时传值还是传引用?

       1.没有指针,所以它都是进行传值调用

       2.程序运行永远都是在栈中进行的,因而参数传递时,只存在传递基本类型和对象引用额问题,不会直接传对象本身

       3.在运行栈中,基本类型和引用的处理是一样的,都是传值,所以,如果是传引用的方法调用,也同时可以理解为“传引用值”的传值调用,即引用的处理跟基本类型是完全一样的,当进入被调用方法时,被传递的这个引用值,被程序解释(或者查找)到堆中的对象,这个时候才对应到真正的对象,如果此时进行修改,修改的是引用对应的对象,而不是引用本身。即:修改的堆中的数据。

        4.可以把一个对象看作为一棵树,对象的属性如果还是对象,则还是一棵树(即非叶子节点),基本类型则为树的叶子节点。程序参数传递时,被传递的值本事都是不能进行修改的,但是,如果这个值是一个非叶子节点(即一个对象),则可以修改这个节点下面的所有内容。

1.3java对象的大小

        基本数据类型的大小是固定的。这里不多叙述。

       非基本类型java对象:一个空Object对象的大小是8byte。这个大小是保存在堆中一个没有任何属性的对象的大小。

        Object obj = new Object ();        它所占空间为 4byte(栈空间的引用大小) + 8byte。

        因为所有的java非基本类型的对象都是需要默认继承Object对象,因此不论什么样的java对象,其大小都必须大于8byte。

        看如下代码:        

class NewObject{
    int count;
    boolean flag;
    Object obj;
}

其大小为:空对象大小8byte + int 4byte + boolean 1byte  + 空Object引用的大小 4byte =17byte。但是因为java在对对象内存分配时都是以8的整数倍来分,因此大于17byte最接近8的整数倍是24,因此该对象大小为24byte。

        这里需要注意一下 基本类型的包装类型的大小,因为这种包装类型已经成为对象了,因此需要把他们作为对象看待。包装类型的大小至少是12byte(声明一个空Object至少需要的空间),而且12byte没有包含任何有效信息,同时,因为java对象大小是8的整数倍,因此一个基本类型包装类的大少至少是16byte。

1.4引用类型

对象引用类型分为 强引用、软引用、若引用、虚引用。

待续.........

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