深入淺析Java的內存機制

深入淺析Java的內存機制？相信很多沒有經驗的人對此束手無策，為此本文總結了問題出現的原因和解決方法，通過這篇文章希望你能解決這個問題。

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Java把內存分為兩種：一種是棧內存，另一種是堆內存。在函數中定義的一些基本類型的變量和對象的引用變量都是在函數的棧內存中分配，當在一段代碼塊定義一個變量時，Java 就在棧中為這個變量分配內存空間,當超過變量的作用域后(比如，在函數A中調用函數B，在函數B中定義變量a，變量a的作用域只是函數B，在函數B運行以后，變量a會自動被銷毀。分配給它的內存會被回收)，Java會自動釋放掉為該變量分配的內存空間，該內存空間可以立即另做他用。

堆內存用來存放由new創建的內存數組，在堆中分配的內存，由Java虛擬機的自動垃圾回收器來管理。在堆中產生一個數組或對象之后，還可以在棧中定義一個特殊的變量，讓棧中的這個變量的取值等于數組或對象在堆內存中的首地址，棧中的這個變量就變成了數組或對象的引用變量，以后就可以在程序中使用棧中的變量來訪問堆中的數組或者對象，引用變量就相當于為數組或者對象起的一個名字。引用變量是普通的變量，定義時在棧中分配，引用變量在程序運行到其他作用域之外后邊釋放。而數組和對象本省在堆中分配，即使程序運行到使用new產生的數組或者對象的語句所在的代碼塊之外，數組和對象本省占據的內存不會被釋放。數組和對象在沒有引用變量指向它的時候，才變為垃圾，不能再被使用，在隨后的一個不確定時間被垃圾回收器收走（釋放掉）。這也是Java比較占內存的原因，實際上，棧中的變量指向堆內存中的變量，這就是Java中的指針。

代碼實例Demo1:單個對象創建

class Person {
 String name ;
 int age ;
 public void tell() {
  System.out.println("姓名："+name+",年齡:"+age);
 }
}
public class Demo1 {
 public static void main(String[] args) {
  Person per = new Person() ;
 }
}

在上述程序中實例化了一個對象per，在實例化的過程中需要再內存中開辟空間，這其中就包括棧內存和堆內存，具體的內存分配如下圖所示：

深入淺析Java的內存機制

圖1-1 對象的實例化過程

我們可以從上圖中發現，對象名稱per被保存在了棧內存中(更加準確的說法是，在棧內存中保存的是堆內存空間的訪問地址),而對象的具體內容，比如屬性name和age，被保存在堆內存中。因為per對象只是被實例化，還沒有被具體賦值，所以都是默認值。字符串的默認值為null，int的類型的默認值為0。前面已經提到，堆內存空間必須使用new關鍵字才能開辟。

代碼實例Demo2:多個對象創建

class Person {
 String name ;
 int age ;
 public void tell() {
  System.out.println("姓名："+name+",年齡:"+age);
 }
}
public class Demo2 {
 public static void main(String[] args) {
  Person per1 = new Person() ;
  Person per2 = new Person() ;
  per1.name="張三" ;
  per1.age=30 ;
  per2.age=33 ;
  per1.tell(); 
  per2.tell(); 
 }
}

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圖1-2 實例化兩個對象

關鍵概念:類跟數組一樣，都是屬于引用類型，引用類型就是指同一個堆內存可以被多個棧內存指向，下面來看一下引用傳遞的簡單實例。

代碼實例Demo3:對象引用傳遞1

class Person {
 String name ;
 int age ;
 public void tell() {
  System.out.println("姓名："+name+",年齡:"+age);
 }
}
public class Demo3 {
 public static void main(String[] args) {
  Person per1 = new Person() ;
  Person per2 = per1 ;//-------注意--------
  per1.name="張三" ;
  per1.age=30 ;
  per2.age=33 ;
  per1.tell(); 
  per2.tell(); 
 }
}

程序運行結果為:

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從程序的運行結果可以發現，兩個對象輸出的內容一樣，實際上所謂的引用傳遞，就是將一個堆內存空間的使用權交給多個棧內存空間，每個棧內存空間都可以修改堆內存空間的內容，此程序的內存分配圖如下所示:

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圖1-3 對象引用的傳遞內存分配

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圖1-3 對象引用的傳遞內存分配(續)

注意:上述實例中對象per2沒有堆內存空間，這是因為對象per2只進行聲明操作，也沒有進行實例化操作。只是使用new關鍵字，實例化以后才會有堆內存空間

代碼實例Demo4:對象引用傳遞2

 class Person {
 String name ;
 int age ;
 public void tell() {
  System.out.println("姓名："+name+",年齡:"+age);
 }
}
public class Demo4 {
 public static void main(String[] args) {
  Person per1 = new Person() ;
  Person per2 = new Person() ;
  per1.name="張三" ;
  per1.age=30 ;
  per2.name="李四" ;
  per2.age=33 ;
  per2=per1 ;//-----注意----
  per1.tell(); 
  per2.tell(); 
 }
}

上述運行程序結果為:

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