Java学习1：图解Java内存分析详解（实例）

Posted 2022-04-27 newcityboy

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首先需要明白以下几点：

1. 栈空间（stack），连续的存储空间，遵循后进先出的原则，用于存放局部变量。
2. 堆空间（heap），不连续的空间，用于存放new出的对象，或者说是类的实例。
3. 方法区（method），方法区在堆空间内，用于存放①类的代码信息；②静态变量和方法；③常量池（字符串敞亮等，具有共享机制）。
4. Java中除了基本数据类型，其他的均是引用类型，包括类、数组等等。
5. 数据类型的默认值
   基本数据类型默认值：
   数值型：0
   浮点型：0.0
   布尔型：false
   字符型：\u0000
   引用类型：null
6. 变量初始化
   成员变量可不初始化，系统会自动初始化；
   局部变量必须由程序员显式初始化，系统不会自动初始化。

实例进行分析。

创建类

分别是Student、Computer、Test，代码如下：

public class Student 

	int score;
	int age;
	String name;

	Computer computer;

	public void study() 

		System.out.println("studying...");
	

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public class Computer 
	int price;
	String brand;

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public class Test 

	public static void main(String[] args) 

		Student stu = new Student();

		stu.name = "xiaoming";

		stu.age = 10;

		stu.study();

		Computer c = new Computer();
		c.brand = "Hasse";

		System.out.println(c.brand);

		stu.computer = c;
		System.out.println(stu.computer.brand);

//		System.out.println("----------------------------------------");
//
//		c.brand = "Dell";
//
//		System.out.println(c.brand);
//		System.out.println(stu.computer.brand);
//
//		System.out.println(stu.computer.brand == c.brand);

	

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代码分析

我们知道，程序的入口是main()，因而从main方法从上到下、从左到右进行分析。

Student stu = new Student();

①首先，Java虚拟机（JVM）去方法区寻找是否有Test类的代码信息，如果存在，直接调用。如果没有，通过类加载器（ClassLoader）把.class字节码加载到内存中，并把静态变量和方法、常量池加载（“xiaoming”、“Hasse”）。
②走到Student，以同样的逻辑对Student类进行加载；静态成员；常量池（“studying”）。
③走到stu，stu在main方法内部，因而是局部变量，存放在栈空间中。
④走到new Student，new出的对象（实例），存放在堆空间中，以方法区的类信息为模板创建实例。
⑤‘’=‘’赋值操作，把new Student的地址告诉stu变量，stu通过四字节的地址（十六进制），引用该实例。
如下图：

stu.name = “xiaoming”;

⑥stu通过引用new Student实例的name属性，该name属性通过地址指向常量池的"xiaoming"敞亮。

stu.age = 10;

⑦s实例的age属性是基本数据类型，基本数据类型直接赋值。

stu.study();

⑧调用实例的方法时，并不会在实例对象中生成一个新的方法，而是通过地址指向方法区中类信息的方法。

⑥⑦⑧的过程如下图：

Computer c = new Computer();

同stu变量的生成过程。

c.brand = “Hasse”;

同stu.name = "xiaoming"过程。

stu.computer = c;

⑨把c对象对Computer实例的引用赋值给Student实例的computer属性。亦即：该Student实例的computer属性指向该Computer类的实例。
如下图：

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拓展

改变brand的地址指向。

为进一步理解，我们把注释内容去掉：
⑨重新将Computer实例的brand属性指向"Dell"常量，那stu.computer.brand指向谁呢？Dell还是Hasse？

c.brand = "Dell";

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根据刚才的分析可知：
stu通过地址引用Student实例，而该实例的computer的指向和c的指向是同一个Computer实例，因而改变该Computer实例的brand属性的指向，两者都会改变。
举个例子：
访问大明，和访问大明的儿子的爸爸，实质上访问的是同一个对象：大明。
因而，最终的结果是true。

理解字符串常量及常量池

下面我们添加新的代码，如下：

		String str = "Dell";
		System.out.println(c.brand == str);

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结果会如何呢？
根据常量池具有共享性，可知并不会生成新的常量"Dell"，而是会把str通过地址指向原来的"Dell"，因而结果是true。