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Java のメモリの種類

王林

リリース： 2024-08-30 15:17:29

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Java 仮想マシンのメモリ領域は、Java アプリケーションの実行時に含まれるさまざまなプログラムの実行に使用される実行時領域です。JVM のメモリ領域は、メソッド領域、ヒープ領域、スタック、プログラムカウンタ (PC) レジスタ領域、およびネイティブメソッド領域。この記事では、Java のさまざまな種類のメモリについて説明します。

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Java の上位 5 種類のメモリ

ご存知のとおり、Java はオブジェクト指向言語です。したがって、Java で作成されたすべてのオブジェクトは JVM (Java 仮想マシン) に保存されます。 JVM メモリは基本的に次の部分に分割されます:

1.メソッドエリア

すべての実行スレッドは、JVM メモリ領域のこの部分を共有します。定数プール、クラスフィールド、コンストラクターコード、メソッドコードなどのクラス要素。メソッド領域はヒープ領域の一部と考えることができますが、クラスごとのデータのみを保存します。メソッド領域はクラスレベルの情報を保持する責任があると言えます。

2.ヒープメモリ

Java のヒープメモリは、Java プログラムの実行中にオブジェクトとクラスにメモリを割り当てるために Java ランタイムによって使用されます。 Java でオブジェクトが作成されると、そのオブジェクトはヒープメモリに格納されます。ガベージコレクションプロセスはヒープメモリ上で実行され、不要な領域を解放します。ガベージコレクションでは、参照のないヒープ領域からオブジェクトが削除されます。 Java のヒープメモリは次の部分に分割されます:

若い世代: これは、新しく作成されたすべてのオブジェクトが配置される部分です。 Java ヒープのこの部分がいっぱいになると、スペースを解放するために小規模なガベージコレクションが発生します。
古い世代: マイナーガベージコレクション後にメモリに残ったすべてのオブジェクトは古い世代に移動されます。したがって、これは、寿命の長いオブジェクトが存在するヒープメモリの部分です。
永続生成: JVM のこの部分には、Java アプリケーションを実行するためのメタデータを提供するネイティブメソッドと静的メソッドが含まれています。

Java ヒープメモリに関する重要なポイントをいくつか示します:

ヒープ領域がいっぱいになると、Java によって OutOfMemory エラーがスローされます。
ヒープメモリへのアクセスは、スタックメモリと比較して遅いです。
ヒープメモリはスタックメモリに比べてサイズがはるかに大きくなります。
ヒープメモリはすべてのオブジェクトで共有されるため、スレッドセーフではありません。
スペースを解放するためにガベージコレクターが必要なため、ヒープメモリには自動割り当て解除は存在しません。

3.スタックメモリ

名前が示すように、スタックメモリは LIFO (後入れ先出し) 原理に基づいています。スタックメモリは静的メモリの割り当てに使用され、Java プログラムの実行スレッドごとに独自のスタックメモリがあります。 Java メソッドが呼び出されるたびに、ローカル変数または中間変数とメソッド内の他のオブジェクトへの参照を保持する新しいブロックが Java スタックメモリ内に作成されます。メソッドの実行が完了するとすぐに、スタック内のメモリブロックが空になり、次のメソッドで使用されます。スタックメモリのサイズは、ヒープメモリに比べて小さくなります。ここでは、スタックメモリの重要な機能をいくつか紹介します。

新しいメソッドがスタックメモリに追加されたり削除されたりすると、スタックメモリはそれぞれ拡大および縮小します。
スタックメモリは、メソッドの実行完了後に自動的に割り当てられ、割り当て解除されます。
スタックメモリへのアクセスは、ヒープメモリと比較して高速です。
スタックメモリがいっぱいになると、Java によってスタックオーバーフロー例外と呼ばれる例外がスローされます。
各スレッドには独自のスタックメモリがあるため、スタックメモリはスレッドセーフです。

4. PC レジスタ

pc レジスタの主な機能は、現在命令を実行しているアドレスを保存することです。また、現在の命令の実行を担当するスレッドのアドレスも保存されます。 PC レジスタに割り当てられるメモリのサイズは非常に小さいです。 JVM で実行される Java アプリケーションは、PC レジスタメモリやその内容に影響を与えません。

5.ネイティブエリア

この領域は Java 以外の言語を使用して実装されています。新しいスレッドを作成すると、作成されたスレッドごとにこの領域にメモリが割り当てられます。ネイティブ領域のサイズは固定または動的にすることができます。

Java のメモリの例

次に、メモリがどのように割り当てられるかを示す Java の例を見てみましょう。

コード:

package com.edubca.javademo;
class StudentData {
int rollNumber;
String name;
public StudentData(int rollNumber, String name) {
super();
this.rollNumber = rollNumber;
this.name = name;
}
public int getRollNumber() {
return rollNumber;
}
public void setRollNumber(int rollNumber) {
this.rollNumber = rollNumber;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
int id = 11;
String name = "Yash";
StudentData s = null;
s = new StudentData(id, name);
System.out.println("Student Id is " + s.getRollNumber());
System.out.println("Student Name is " + s.getName());
}
}

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出力:

Java のメモリの種類

メモリ割り当て:

次に、上記のプログラムでメモリがどのように割り当てられるかを見ていきます。

Main クラスでは、main メソッドに入った後、ID、名前がローカル変数であるため、スタックメモリ内のスペースが次の方法で作成されます。
- プリミティブ値を持つ整数 ID はスタックメモリに格納されます。
- StudentData オブジェクト s の参照は、ヒープメモリに格納されている元の StudentData オブジェクトを指すスタックメモリに格納されます。
StudentData クラスコンストラクターへの呼び出しは、さらにスタックメモリの先頭に追加されます。以下が保存されます。
- 呼び出し元オブジェクトへの参照
- 値 11 を持つ整数変数 ID。
- ヒープメモリ内の文字列プールに格納されている実際のオブジェクトを指す文字列型変数名の参照。
StudentData クラスで宣言された、studentId とstudentName という名前の 2 つのインスタンス変数がヒープメモリに格納されます。

以上がJava のメモリの種類の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。