Java中内存中的Heap、Stack与程序运行的关系
2013-08-18 12:27
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堆和栈的内存管理
栈的内存管理是顺序分配的,而且定长,不存在内存回收问题;而堆 则是随机分配内存,不定长度,存在内存分配和回收的问题;
堆内存和栈内存的区别可以用如下的比喻来看出:使用堆内存就象是自己动手做喜欢吃的菜肴,比较麻烦,但是比较符合自己的口味,而且自由度大。使用栈内存就象我们去饭馆里吃饭,只管点菜(发出申请)、付钱和吃(使用),吃饱了就走,不必理会切菜、洗菜等准备工作和洗碗、刷锅等扫尾工作,他的好处是快捷,但是自由度小。操作系统中所说的堆内存和栈内存,在操作上有上述的特点,这里的堆内存实际上指的就是(满足堆内存性质的)优先队列的一种数据结构,第1个元素有最高的优先权;栈内存实际上就是满足先进后出的性质的数学或数据结构。
在Java中堆是Java虚拟机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(new 创建的对象和数组)。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。
基本类型包括:byte,short,int,long,char,float,double,Boolean,returnAddress
引用类型包括:类类型,接口类型和数组。
Java数据类型的关系如下图所示:
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Float亦是如此。
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来看待。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小至少是16byte。这个内存占用是很恐怖的,它是使用基本类型的N倍(N>2),有些类型的内存占用更是夸张(随便想下就知道了)。因此,可能的话应尽量少使用包装类。在JDK5.0以后,因为加入了自动类型装换,因此,Java虚拟机会在存储方面进行相应的优化。
强引用:就是我们一般声明对象是时虚拟机生成的引用,强引用环境下,垃圾回收时需要严格判断当前对象是否被强引用,如果被强引用,则不会被垃圾回收
软引用:软引用一般被做为缓存来使用。与强引用的区别是,软引用在垃圾回收时,虚拟机会根据当前系统的剩余内存来决定是否对软引用进行回收。如果剩余内存比较紧张,则虚拟机会回收软引用所引用的空间;如果剩余内存相对富裕,则不会进行回收。换句话说,虚拟机在发生OutOfMemory时,肯定是没有软引用存在的。
弱引用:弱引用与软引用类似,都是作为缓存来使用。但与软引用不同,弱引用在进行垃圾回收时,是一定会被回收掉的,因此其生命周期只存在于一个垃圾回收周期内。
强引用不用说,我们系统一般在使用时都是用的强引用。而“软引用”和“弱引用”比较少见。他们一般被作为缓存使用,而且一般是在内存大小比较受限的情况下做为缓存。因为如果内存足够大的话,可以直接使用强引用作为缓存即可,同时可控性更高。因而,他们常见的是被使用在桌面应用系统的缓存。
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栈的内存管理是顺序分配的,而且定长,不存在内存回收问题;而堆 则是随机分配内存,不定长度,存在内存分配和回收的问题;
堆内存和栈内存的区别可以用如下的比喻来看出:使用堆内存就象是自己动手做喜欢吃的菜肴,比较麻烦,但是比较符合自己的口味,而且自由度大。使用栈内存就象我们去饭馆里吃饭,只管点菜(发出申请)、付钱和吃(使用),吃饱了就走,不必理会切菜、洗菜等准备工作和洗碗、刷锅等扫尾工作,他的好处是快捷,但是自由度小。操作系统中所说的堆内存和栈内存,在操作上有上述的特点,这里的堆内存实际上指的就是(满足堆内存性质的)优先队列的一种数据结构,第1个元素有最高的优先权;栈内存实际上就是满足先进后出的性质的数学或数据结构。
在Java中堆是Java虚拟机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(new 创建的对象和数组)。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。
数据类型
Java虚拟机中,数据类型可以分为两类:基本类型和引用类型。基本类型的变量保存原始值,即:他代表的值就是数值本身;而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。基本类型包括:byte,short,int,long,char,float,double,Boolean,returnAddress
引用类型包括:类类型,接口类型和数组。
Java数据类型的关系如下图所示:
public static Double valueOf(double d) { //直接初始化并返回一个Double对象 return new Double(d); }
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Float亦是如此。
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来看待。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小至少是16byte。这个内存占用是很恐怖的,它是使用基本类型的N倍(N>2),有些类型的内存占用更是夸张(随便想下就知道了)。因此,可能的话应尽量少使用包装类。在JDK5.0以后,因为加入了自动类型装换,因此,Java虚拟机会在存储方面进行相应的优化。
//int类型会自动转换为Integer类型 int m = 12; Integer in = m; //Integer类型会自动转换为int类型 int n = in;
引用类型
对象引用类型分为强引用、软引用、弱引用和虚引用。强引用:就是我们一般声明对象是时虚拟机生成的引用,强引用环境下,垃圾回收时需要严格判断当前对象是否被强引用,如果被强引用,则不会被垃圾回收
软引用:软引用一般被做为缓存来使用。与强引用的区别是,软引用在垃圾回收时,虚拟机会根据当前系统的剩余内存来决定是否对软引用进行回收。如果剩余内存比较紧张,则虚拟机会回收软引用所引用的空间;如果剩余内存相对富裕,则不会进行回收。换句话说,虚拟机在发生OutOfMemory时,肯定是没有软引用存在的。
弱引用:弱引用与软引用类似,都是作为缓存来使用。但与软引用不同,弱引用在进行垃圾回收时,是一定会被回收掉的,因此其生命周期只存在于一个垃圾回收周期内。
强引用不用说,我们系统一般在使用时都是用的强引用。而“软引用”和“弱引用”比较少见。他们一般被作为缓存使用,而且一般是在内存大小比较受限的情况下做为缓存。因为如果内存足够大的话,可以直接使用强引用作为缓存即可,同时可控性更高。因而,他们常见的是被使用在桌面应用系统的缓存。
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