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【java】内存分析

JAVA 自动变量

2023-03-02 10:33:12 时间

内存分析，是说我们的程序在运行时，对内存的使用情况。内存分析是我们编写速度快、效率高的代码必不可少的知识。在我们优化代码的过程中会用到。

jvm（java virtual machine/java虚拟机）内存分四种：

> 栈区stacksegment：由编译器自动分配释放,存放函数的参数值，局部变量的值等，具体方法执行结束之后，系统自动释放JVM内存资源。
> 
> 堆区heapsegment：一般由程序员分配释放，存放由new创建的对象和数组，jvm不定时查看这个对象，如果没有引用指向这个对象就回收。
> 
> 静态区datasegment：存放全局变量，静态变量和字符串常量，不释放。
> 
> 代码区codesegment：存放程序中方法的二进制代码，而且是多个对象共享一个代码空间区域。

![Center][]

作为对比：

C++内存分为五个区：

> 堆、栈、自由存储区、全局/静态存储区和常量存储区。
> 
>   
> 
> 
> 堆：动态存储分配的，由new分配的内存块，它们的释放编译器不去管，而是由应用程序去控制，一般一个new就要对应一个delete。如果程序员没有释放掉，那么在程序结束后，操作系统会自动回收。  
> 
> 自由存储区：就是那些由malloc等分配的内存块，它和堆是十分相似的，不过它是用free来结束自己的生命的。
> 
> 全局/静态存储区：全局变量和静态变量被分到同一块内存中。         
> 
> 常量存储区：这是一块比较特殊的存储区，它们里面存放的是常量，不允许修改。如果非要修改在C++中也可以利用
> 
> const进行修改。
> 
> 栈：就是那些由编译器在需要的时候分配的，在不需要的时候自动清除的变量的存储区。也就是说那些静态存储分配的局部变量都在这里。         
> 
> 堆：动态存储分配的，由new分配的内存块，它们的释放编译器不去管，而是由应用程序去控制，一般一个new就要对应一个delete。如果程序员没有释放掉，那么在程序结束后，操作系统会自动回收。
> 
> 自由存储区：就是那些由malloc等分配的内存块，它和堆是十分相似的，不过它是用free来结束自己的生命的。

光看概念，不容易理解，下面结合一个小例子，直观的说一下内存分析。

public class Cat {
        private static int sid = 0;//静态成员变量
        private String name; 
        int id;
        Cat(String name) {
            this.name = name;  
            id = sid++;
        }
        public void info(){
            System.out.println
                   ("My name is "+name+" No."+id);
        }
        public static void main(String arg[]){
    
            Cat.sid = 100;//“类名.”访问的是静态变量。（2.1）
            Cat mimi = new Cat("mimi");  //（2.2）
            Cat pipi = new Cat("pipi");  //（2.3）
            mimi.info();   //（2.4）
            pipi.info();   //（2.5）
        }
    }

1、编译（>javac cat.java）

（1.1）此时会把代码装入内存中的代码区code segment。

（1.2）然后在静态区中，为静态static变量sid分配内存空间。

![Center 1][]

2、运行（>java Cat）

（2.1）修改静态区中sid的值为100；

（2.2）在堆区heap中开辟一块儿空间放Object，这个空间里有两个变量：name和id；

在栈区static中分配一块儿空间mini：\*\*\*；

在静态区中存入参数字符串变量"mimi"；

修改静态区中的sid为101；

stack中的形参name，在构造方法结束之后就不存在了。

![Center 2][]

（2.3）类似上图步骤

（2.4）

（2.5）

（2.6）程序释放内存的前一刻，内存中的状态如图所示：

![Center 3][]

内存分析可能理解的有问题。未完待续。。

[Center]: /images/20220717/1141266bebf9451f80c9cb6c42d48839.png
[Center 1]: /images/20220717/a4f016ea56da4cb6acc2c7af07261a14.png
[Center 2]: /images/20220717/e7b6446897e84da59fb53b1233e9965e.png
[Center 3]: /images/20220717/7363bfcee07e4a7abe081dc987e5553a.png

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