一切都是对象

Posted 2020-10-10 Another_me

　　1.数据存储的位置

　　在程序中，数据可以存在于下面的位置：

• 　　寄存器 寄存器是最快的存储区，C和C++允许程序员建议寄存器分配方式，java没有这种行为。
•  　  堆栈。 堆栈是一个很容易误解的概念，很多书里都喜欢用这个名字。其实堆栈指的就是程序运行时栈内存，在java中就是jvm虚拟机栈和本地方法栈。有的虚拟机，如HotSpot就把二者合二为一了，只有一个虚拟机栈。在java中，方法体里的基本数据类型和对象的引用是存在栈中的，它们被存在栈中的一个“局部变量表中”。栈可以利用堆栈指针访问，通过这个指针可以从处理器那里获得直接的支持。通俗的理解就是，编译器需要了解栈中存储数据的存活时间，这对程序员是透明的。
•       堆。 这是java中对象的存储区域。可以理解为一种通用的内存池，堆与栈不同的地方在于编译器不需要知道堆中对象的存活时间，对象占用内存的回收交给jvm管理。当需要一个对象的时候只需要简单调用new 方法，虚拟机就会自动在堆中分配内存。
•       常量存储。 常量通常存储在程序代码内部，在java中常量一边存储于方法区中的运行时常量池中。
•       非RAM存储。 两个基本例子，流对象和持久化对象。对象可以被转化为字节流发送到网络，或被持久化存储在磁盘中。在后面可以看到这样的例子。

　　上图展示了运行时数据分区。程序计数器只占用少量的内存。堆内存区域和方法区是所有线程共享的，每个线程都有自己的程序计数器，虚拟机栈，本地方法栈，每个线程在执行的时候，每次进出一个方法，就对应这虚拟机栈或本地方法栈的一个栈帧的入栈和出栈。这里的程序计数器负责指示字节码的地址。

　　2.通过引用访问对象

　　

public class Light {

    private int brightness;

    public Light(int brightness) {
        this.brightness = brightness;
    }

    public void on(){
        System.out.println("the light is on" + " " + brightness);
    }

    public void off(){
        System.out.println("the light is off" + " " + brightness);
    }

    public static void main(String[] args){
        Light light = new Light(10);
        light.on();
        light.off();
    }
}

　　看一段代码。从这段代码里分析一下一个简单的java程序在运行中具体发生了什么。编写完这个类后，将这个类编译为字节码，实际中在集成开发环境，eclipse或idea中运行这个类的时候已经帮我们做好了编译的工作。编译后，jvm的类加载器会将这个字节代码加载到内存中的方法区，现在可以将字节码理解为某些“描述性”的东西，jvm会自动寻找main函数，程序的入口就在这里。

　　在这个时候在栈内存中有一个栈针开始入栈，栈针存储的局部变量表会记录light这个对象的引用，在堆中开始创建对象，然后调用对象的方法，

　　由上表可以看出，基本数据类型存储在栈的本地变量表中，对象中的数据存储在堆中的对象内存区域，本例中就是brightness的值。类的方法存储在方法区中，调用一个对象的方法时，通过对象的引用找到对象的实例数据，和要调用的方法，完成调用。

　　4.默认值

　　为了保证安全，java会给没有显示初始化的对象数据成员一个默认值，无论它是对象的引用还是基本数据类型。

public class Light {

    private int brightness;

    private List<String> list;


    public void on(){
        System.out.println(brightness);
    }

    public void off(){
        System.out.println(list.toString());
    }

    public static void main(String[] args){
        Light light = new Light();
        light.on();
        light.off();
    }
}

0
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
    at com.zhangjun.study.Light.off(Light.java:17)
    at com.zhangjun.study.Light.main(Light.java:23)

Process finished with exit code 1

　　上面代码的执行展示了这一点。创建light对象的时候，虚拟机在堆中分配一块区域，同时“清除”这块区域，如果没有显式的构造函数或者初始化，那么对象的数据成员将会被分配给“默认值”，例如基本数据类型int默认值是0，对象类型默认为null，所以当试图调用对象的时候会产生空指针错误。当然其它数据类型也有其基本的默认值。

　　如果程序中对数据成员进行了初始化，或在构造函数中进行初始化，那创建的对象包含的数据成员的值就是初始化的值。默认的顺序是 分配默认值——>在定义处初始化——>构造函数初始化。 所以构造函数相当于创建一个对象的最后“把关者”，当然也可以在创建对象后再对数据成员赋值，如果你能保证你不会在调用数据成员之前忘掉的话。

　　5.传值调用还是传引用调用

　　在java中，调用一个方法传参过程中，基本数据类型是传值，对象是传引用。

　　

public class Light {

    private int weight;

    public int getWeight() {
        return weight;
    }

    public Light(int weight) {
        this.weight = weight;
    }

    public void setWeight(int weight) {
        this.weight = weight;
    }

    public void change(int a, Light light){
        a++;
        light.setWeight(1000);

    }

    public static void main(String[] args){
        Light light = new Light(10);
        int a = 199;
        System.out.println("before change a"+ " " + a);
        System.out.println("before change light.weight"+ " " + light.getWeight());
        light.change(a, light);
        System.out.println("after change a"+ " " + a);
        System.out.println("after change light.weight"+ " " + light.getWeight());
    }
}

before change a 199
before change light.weight 10
after change a 199
after change light.weight 1000

Process finished with exit code 0

　　调用change的时候，相当于把局部变量a的值复制了一份，传给了change方法里的a，而change方法的a是存储在change这个方法对应的栈帧中，与main方法中的a是两个变量，所以改变change方法里的a不会对main方法中的a造成影响。

　　而对应light对象而言，相当于把这个对象的引用，复制一份到change方法中的栈帧中，实际上，对于这个引用来讲，相当于传“值”，对整个对象来说，相当与传“引用”，通俗一点就是二者指向的是一个对象。（可以参照上图理解）

　　6.static关键字

　　 static翻译过来是静态的，静态的就是不随着对象变化而变化，如果一个数据成员或方法被标记为static，那么这个成员和方法就是这个类所有对象所共享的。可以在不用创建对象的情况下直接调用静态成员或方法。

public class Light {

    public static int weight = 1;


    public Light(int weight) {
        this.weight = weight;
    }

    public static int getWeight() {
        return weight;
    }

    public static void main(String[] args){
        System.out.println(weight);
        Light light = new Light(10);
        System.out.println(weight);

    }
}

1
10

Process finished with exit code 0

　　可以看到，第一次调用weight是在没有创建对象的情况下产生的。main函数没什么特殊的，只是这个类中的一个静态方法，作为程序的入口。静态方法的内部不能引用非静态成员或方法，非静态的成员或方法只有在创建对象后可以被调用，这从getWeight中也可以看出。

　　可以看到，当创建一个light对象后，这个“破坏者”把大家的公共财产“weight”改成了它自己想要的结果，这样做的后果就是后面的所有light对象都要接受这个结果。

　　总结：static成员是类级别的，非static成员是对象级别的。