java 内存管理 堆和栈的理解

Wesley13
• 阅读 526

在JVM中,内存分为两个部分,Stack(栈)和Heap(堆),这里,我们从JVM的内存管理原理的角度来认识Stack和Heap,并通过这些原理认清Java中静态方法和静态属性的问题。
一般,JVM的内存分为两部分:Stack和Heap。
Heap(堆)是JVM的内存数据区。Heap 的管理很复杂,每次分配不定长的内存空间,专门用来保存对象的实例。在Heap 中分配一定 的内存来保存对象实例,实际上也只是保存对象实例的属性值,属性的类型和对象本身的类型标记等,并不保存对象的方法(方法是 指令,保存在Stack中),在Heap 中分配一定的内存保存对象实例和对象的序列化比较类似。而对象实例在Heap 中分配好以后,需要 在Stack中保存一个4字节的Heap 内存地址,用来定位该对象实例在Heap 中的位置,便于找到该对象实例。

    Stack的内存管理是顺序分配的,而且定长,不存在内存回收问题;而Heap 则是随机分配内存,不定长度,存在内存分配和回收 的问题;因此在JVM中另有一个GC进程,定期扫描Heap ,它根据Stack中保存的4字节对象地址扫描Heap ,定位Heap 中这些对象,进 行一些优化(例如合并空闲内存块什么的),并且假设Heap 中没有扫描到的区域都是空闲的,统统refresh(实际上是把Stack中丢 失了对象地址的无用对象清除了)。

java 内存管理 堆和栈的理解

我们首先要搞清楚的是什么是数据以及什么是指令。然后要搞清楚对象的方法和对象的属性分别保存在哪里。
1)方法本身是指令的操作码部分,保存在Stack中;
2)方法内部变量作为指令的操作数部分,跟在指令的操作码之后,保存在Stack中(实际上是简单类型保存在Stack中,对象类型在Stack中保存地址,在Heap 中保存值);上述的指令操作码和指令操作数构成了完整的Java 指令。
3)对象实例包括其属性值作为数据,保存在数据区Heap 中。
非静态的对象属性作为对象实例的一部分保存在Heap 中,而对象实例必须通过Stack中保存的地址指针才能访问到。因此能否访问到对象实例以及它的非静态属性值完全取决于能否获得对象实例在Stack中的地址指针。
非静态方法和静态方法的区别: 非静态方法有一个和静态方法很重大的不同:非静态方法有一个隐含的传入参数,该参数是JVM给它的,和我们怎么写代码无关,这个隐含的参数就是对象实例在Stack中的地址指针。因此非静态方法(在Stack中的指令代码)总是可以找到自己的专用数据(在Heap 中的对象属性值)。当然非静态方法也必须获得该隐含参数,因此非静态方法在调用前,必须先new一个对象实例,获得Stack中的地址指针,否则JVM将无法将隐含参数传给非静态方法。 静态方法无此隐含参数,因此也不需要new对象,只要class文件被ClassLoader load进入JVM的Stack,该静态方法即可被调用。当然此时静态方法是存取不到Heap 中的对象属性的。 总结一下该过程:当一个class文件被ClassLoader load进入JVM后,方法指令保存在Stack中,此时Heap 区没有数据。然后程序技术器开始执行指令,如果是静态方法,直接依次执行指令代码,当然此时指令代码是不能访问Heap 数据区的;如果是非静态方法,由于隐含参数没有值,会报错。因此在非静态方法执行前,要先new对象,在Heap 中分配数据,并把Stack中的地址指针交给非静态方法,这样程序技术器依次执行指令,而指令代码此时能够访问到Heap 数据区了。
    静态属性和动态属性:
    前面提到对象实例以及动态属性都是保存在Heap 中的,而Heap 必须通过Stack中的地址指针才能够被指令(类的方法)访问到。因此可以推断出:静态属性是保存在Stack中的,而不同于动态属性保存在Heap 中。正因为都是在Stack中,而Stack中指令和数据都是定长的,因此很容易算出偏移量,也因此不管什么指令(类的方法),都可以访问到类的静态属性。也正因为静态属性被保存在Stack中,所以具有了全局属性。 JVM中,静态属性保存在Stack指令内存区,动态属性保存在Heap数据内存区。

点赞
收藏
评论区
推荐文章
Wesley13 Wesley13
2年前
java的内存机制
Java把内存划分成两种:一种是栈内存,另一种是堆内存。 Heap(堆)Stack(栈)JVM中的功能内存数据区内存指令区存储数据对象实例基本数据类型,指令代码,常量,对象的引用地址堆中存储数据堆内存用来存放由new创建的对象和数组。 保存对象实例,实际上是保存对象实例的属性值,属性的类型和
Wesley13 Wesley13
2年前
JAVA面试考点解析(11)
9、解释内存中的栈(stack)、堆(heap)和方法区(methodarea)的用法。答:通常我们定义一个基本数据类型的变量,一个对象的引用,还有就是函数调用的现场保存都使用JVM中的栈空间;而通过new关键字和构造器创建的对象则放在堆空间,堆是垃圾收集器管理的主要区域,由于现在的垃圾收集器都采用分代收集算法,所以堆空间还可以细分为新生代和老生代,
Stella981 Stella981
2年前
JVM内存模型和类加载机制
JVM内存模型Java代码是运行在Java虚拟机(JVM)上的,Java虚拟机通过解释执行(解释器)或编译执行(编译器)来完成。Java内存模型分为5个部分:方法区(MethodArea),Java堆(Heap),Java栈(VMStack),本地方法栈(NativeMethodStack),程序计数器(PC寄存器)!(ht
Wesley13 Wesley13
2年前
JDK8中JVM堆内存划分
一:JVM中内存JVM中内存通常划分为两个部分,分别为堆内存与栈内存,栈内存主要用运行线程方法存放本地暂时变量与线程中方法运行时候须要的引用对象地址。JVM全部的对象信息都存放在堆内存中。相比栈内存,堆内存能够所大的多,所以JVM一直通过对堆内存划分不同的功能区块实现对堆内存中对象管理。堆内存不够最常见的错误就是OOM(OutOf
Wesley13 Wesley13
2年前
Java工程师成神之路
一、基础篇1.1JVM1.1.1.Java内存模型,Java内存管理,Java堆和栈,垃圾回收http://www.jcp.org/en/jsr/detail?id133http://ifeve.com/jmmfaq/1.1.2.了解JVM各种参数及调优
Stella981 Stella981
2年前
Android 优化二 Java内存分配机制及内存泄漏
Java内存分配机制及内存泄漏目录介绍1.JVM内存管理1.1JVM内存管理图1.2Java采用GC进行内存管理。2.JVM内存分配的几种策略2.1静态的2.2栈式的2.3堆式的2.4堆和栈的区别2.5得出结论
Stella981 Stella981
2年前
JVM优化
堆内存设置?原理?JVM堆内存分为2块:PermanentSpace和HeapSpace。?Permanent即持久代(PermanentGeneration),主要存放的是Java类定义信息,与垃圾收集器要收集的Java对象关系不大。?Heap{OldNEW{Eden,from,to}},Old即
Stella981 Stella981
2年前
JVM 面试
1、内存模型以及分区,需要详细到每个区放什么。通俗的说,Java虚拟机具有一个堆,堆是运行时数据区域,所有类实例和数组的内存均从此处分配。JVM主要管理两种类型内存:堆和非堆,堆内存(Heap Memory)是在Java虚拟机启动时创建,非堆内存(NonheapMemory)是在JVM堆之外的内存。简单来说,堆是Java代码可及的内
Wesley13 Wesley13
2年前
Java中的OutOfMemoryError的各种情况及解决和JVM内存结构
在JVM中内存一共有3种:Heap(堆内存),NonHeap(非堆内存)\3\和Native(本地内存)。\1\堆内存是运行时分配所有类实例和数组的一块内存区域。非堆内存包含方法区和JVM内部处理或优化所需的内存,存放有类结构(如运行时常量池、字段及方法结构,以及方法和构造函数代码)。本地内存是由操作系统管理的虚拟内存。当一个应用内存不足时
Stella981 Stella981
2年前
JVM 参数学习
一、JVM1、JVM产生GC的位置Eden(新生代)MinorGC算法(复制)Oldtenure(老年代) Major(Full)GC(整理压缩)算法2、JVM堆(Heap)内存大小参数\Xmn新生代8:1:1比例\Xms设置初始化堆内存大小 \Xmx设置堆内存最大大小 产生java.lang.