關於程式記憶體的java程式碼分析

這篇文章主要介紹了詳解Java 中程式記憶體的分析的相關資料,需要的朋友可以參考下

這篇文章將簡單的說明下當我們執行Java程式時JVM（Java虛擬機）的記憶體分配情況。

首先我們先來感觀的認識下幾個名詞：

1、堆疊，一般來說，基本資料型別直接在在堆疊中分配空間，局部變數（在方法代碼段中定義的變數）也在堆疊中直接分配空間，當局部變數所在方法執行完成之後該空間便立刻被JVM回收，還有一種是引用資料類型，即我們通常所說的需要用關鍵字new建立出來的物件所對應的參考也是在堆疊空間中，此時，JVM在堆疊空間中給物件參考分配了一個位址空間（相當於一個門牌號，透過這個門牌號就可以找到你家），在堆空間中給該引用的物件一個空間，堆疊空間中的位址引用指向了堆空間中的物件區（透過門牌號碼找住址）；

2、堆，一般用來存放用關鍵字new出來的資料。

接下來我們再透過一段程式來直覺地感受下程式執行時間JVM的記憶體狀況，

package demo;
public class Student {
  private String name;
  private int age;

  public void study() {
    System.out.println("I love study!");
  }

  public String getName() {
    return name;
  }

  public void setName(String name) {
    this.name = name;
  }

  public int getAge() {
    return age;
  }

  public void setAge(int age) {
    this.age = age;
  }
}

package demo;

public class StudentDemo {
  public static void main(String[] args) {
    Student student = new Student();

    System.out.println(student.getName() + ":" + student.getAge());
    student.setName("John");
    student.setAge(23);
    System.out.println(student.getName() + ":" + student.getAge());
    
    student.study();
    
    Student student2 = student;
    student2.setName("Jack");
    student2.setAge(25);
    System.out.println(student2.getName() + ":" + student2.getAge());
    System.out.println(student.getName() + ":" + student.getAge());
  }
}

當我們執行程式時，JVM會把Student類別與StudentDemo類別編譯完然後載入到JVM中一個叫做方法區的地方，類別的成員變數與成員方法也被載入到方法區中，此時記憶體模型如下

##可以看到study方法右邊各有一個16進制的標記，而name與age變數沒有，這是因為每個物件都有各自的成員變量，而類別中的成員方法卻可以被每個物件所共用，為了節省記憶體空間， JVM為方法分配了該標記（也叫內存位址）便於每個new出來的物件查找調用，接著JVM會自動尋找main方法，在棧中為main方法申請一個空間，這個過程也叫入棧，然後執行我們Student類別中第5行程式碼，這時候，JVM在堆空間中分配一塊記憶體給Student對象，並為其分配一個記憶體位址（如果對象的成員變數沒有賦值，則JVM會為變數賦初始值），在堆疊中分配一塊記憶體空間用來指向堆疊空間中的Student物件區的記憶體位址，此時記憶體模型如下

接著看程式碼第8行與第9行，程式為student物件的成員變數賦值，JVM會根據student所指向的位址在堆記憶體中尋找Student類別的變量，並為變數賦新的值

第12行，這時student物件呼叫study方法，JVM在堆疊空間中為study方法申請了一塊記憶體空間

study方法執行完後，立即釋放堆疊空間，程式碼第14行，student2物件的參考指向了student所指向的位址

程式碼15與16行，為student2的變數賦值，由於student2與student指向了同一個地方，所以這時student物件中變數的值也被改變

#到這，main方法中所有程式碼執行完畢，main方法所佔用的堆疊空間也被回收，而堆空間等待GC回收

程式碼執行結果如下：

null:0
John:23
I love study!
Jack:25
Jack:25

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