JAVA的内存1. 寄存器:最快的存储区 , 由编译器根据需求进行分配 , 我们在程序中无法控制 .2. 栈:存放基本
JAVA的内存
1. 寄存器:最快的存储区 , 由编译器根据需求进行分配 , 我们在程序中无法控制 .
2. 栈:存放基本类型的变量数据和对象的引用,但对象本身不存放在栈中,而是存放在堆( new 出来的对象)或者常量池中(字符串常量对象存放在常量池中。)
3. 堆:存放所有 new 出来的对象。
4. 静态域:存放静态成员( static 定义的)
5. 常量池:存放字符串常量和基本类型常量( public static final ) 。
6. 非 RAM 存储:硬盘等永久存储空间
我们主要关心栈,堆和常量池,对于栈和常量池中的数据时可以共享,对于堆中的对象是不可以共享。栈中的数据大小和生命周期是可以确定的,当没有引用指向数据时,这个数据就会被销毁。堆中的对象的由垃圾回收器负责回收,因此大小和生命周期不需要确定。
字符串
对于字符串存储是比较特殊:其对象的引用都是存储在栈中的,如果是编译期已经创建好 ( 直接用双引号定义的 ) 的就存储在常量池中,如果是运行期( new 出来的)才能确定的就存储在堆中。 在常量池中永远只有一份,在堆中有多份 。
我们来看一些例子:
例1:
String s1 = "hello";String s2 = "hello";String ss1 = new String("hello");String ss2 = new String("hello");
1.s1==s2和s1.equals(s2)都返回true(这里要注意==是比较变量的值-因为s1和s2的值在这里就是对象的引用也就是对象的地址所以返回true,equals是比较对象-对象是相同的当然是返回true了),同理可以得出ss1==ss2返回false,s1.equals(ss1)和ss1.equals(ss2)都返回true。
2.两根蓝色的线的作用,对于通过 new 产生一个字符串(假设为 "hello")时,会先去常量池中查找是否已经有了 "hello"对象,如果没有则在常量池中创建一个此字符串对象,然后堆中再创建一个常量池中此 "hello"对象的拷贝对象。这也就是有道面试题: String s = new String( "hello"); 产生几个对象?一个或两个,如果常量池中原来没有” xyz ” , 就是两个。
例2:
String s0="hello"; String s1="hello"; String s2="he" + "llo"; System.out.println(s0==s1); //result trueSystem.out.println(s0==s2); //result true
分析: s0和s1中的”hello”都是字符串常量,它们在编译期就被确定了,所以s0==s1为true;而”he ”和”llo”也都是字符串常量,当一个字符串由多个字符串常量连接而成时,它自己肯定也是字符串常量,所以s2也同样在编译期就被解析为一个字符串常量,所以s2也是常量池中”hello”的一个引用。所以我们得出s0==s1==s2;用new String() 创建的字符串不是常量,不能在编译期就确定,所以new String() 创建的字符串不放入常量池中。
例3:
String s0="hello"; String s1=new String("hello"); String s2="he" + new String("llo"); System.out.println(s0==s1); //result falseSystem.out.println(s0==s2); //result falseSystem.out.println(s1==s2); //result false
分析:s0还是常量池 中"hello”的应用,s1因为无法在编译期确定,所以是运行时创建的新对象”hello”的引用,s2因为有后半部分 new String(”llo”)所以也无法在编译期确定,所以也是一个新创建对象”hello”的应用;所以得此结果。
例4:
String s0= "hello"; String s1=new String("hello"); String s2=new String("hello"); System.out.println(s0==s1); //result falses1.intern(); s2=s2.intern(); System.out.println(s0==s1); //result false System.out.println(s0==s1.intern()); //result trueSystem.out.println(s0==s2); //result true
分析:String的 intern()方法就是扩充常量池的一个方法;当一个String实例str调用intern()方法时,Java 查找常量池中 是否有相同Unicode的字符串常量,如果有,则返回其的引用,如果没有,则在常 量池中增加一个Unicode等于str的字符串并返回它的引用 第二次执行System.out.println(s0==s1); 虽然执行了s1.intern(),但它的返回值没有赋给s; System.out.println(s0==s1.intern()); 说明s1.intern()返回的是常量池中"kvill"的引用
例5:
String a = "a1"; String b = "a" + 1; System.out.println((a == b)); //result = true
分析:JVM对于字符串常量的"+"号连接,在程序编译期,JVM就将常量字符串的"+"连接优化为连接后的值,"a" + 1经编译器优化后在class中就已经是a1。在编译期其字符串常量的值就确定下来,故上面程序最终的结果都为true。
例6:
String a = "abcd"; String c = "cd"; String b = "ab" + c; System.out.println((a == b)); //result = false
分析:JVM对于字符串引用,由于在字符串的"+"连接中,有字符串引用存在,而引用的值在程序编译期是无法确定的,即"ab" + c无法被编译器优化,只有在程序运行期来动态分配并将连接后的新地址赋给b。所以上面程序的结果也就为false。
例7:
String a = "abcd"; final String c = "cd"; String b = "ab" + c; System.out.println((a == b)); //result = true
分析:和例6唯一不同的是c字符串加了final修饰,对于final修饰的变量,它在编译时被解析为常量值的一个本地拷贝存储到自己的常量 池中或嵌入到它的字节码流中。所以此时的"ab" + c和"ab" + "cd"效果是一样的。故上面程序的结果为true。
例8:
int i1 = 5;int i2 = 5;final int i3 = 5;Integer i4 = 5;Integer i5 = new Integer(5);int ii1 = 500;int ii2 = 500;Integer ii3 = 500;Integer ii4 = new Integer(500);
分析:存放基本类型的变量数据和对象的引用,请注意:
1.final int i3 = 5 一个基本类型常量放在常量池中,所以在栈中有一个引用指向它;Integer i4是一个对象但在栈中创建是因为java5开始包装类和相应的基本类型之间可以自动装箱和拆箱;Integer i5是new一个对象,我们都知道new出来的对象是存放在堆里,为什么这里存放在栈中呢,是因为对于基本类型在堆中new一个对象,特别是小的简单变量,不是很有效,所以java不直接在堆中new对象,而是直接在栈中赋值(条件是大小在1个字节以内),当大小大于1个字节时则是在堆中new对象例如题中的Integer ii4;在栈中相同的基本类型变量只创建一次,变量5同时赋值给i1, i2, i4, i5;
自动装箱与拆箱的功能事实上是编译器来帮您的忙,编译器在编译时期依您所编写的语法,决定是否进行装箱或拆箱动作。例如:
Integer x = 1 ; x = x + 1; //装箱 -> 拆箱 -> 装箱
例2:
char c1 = 'a'; Character c2 = 'a'; System.out.println(c2 == c1); // result ture;
分析:在java1.4环境下Character c2 = 'a'; 不能编译通过,我们都知道对象是需要new出来的,所以不能通过,而java5环境下可以编译通过(包装类和相应的基本类型之间 自动装箱与拆箱),Character c2 = 'a'; 装箱 System.out.println(c2 == c1);拆箱再比较,所以能编译通过且结果为true.
例3:
char c1 = 'a';Character c2 = new Character('a');System.out.println(c1 == c2);
// java1.4下这里不能编译通过,java5则可以 同样拆箱后再比较 result ture;
总结
栈中用来存放一些基本数据类型的局部变量数据和对象的引用(String,数组.对象等等)但不存放对象内容
堆中存放使用new关键字创建的对象.
字符串是一个特殊包装类,其引用是存放在栈里的,而对象内容必须根据创建方式不同定(常量池和堆).有的是编译期就已经创建好,存放在字符串常量池中,而有的是运行时才被创建.使用new关键字,存放在堆中。
基础类型包装类直接赋值通过装箱直接在栈内创建且只创建一次,new一个对象当小于一个字节的时候在栈中创建,否则在堆中创建。
Java 的堆是一个运行时数据区,类的(对象从中分配空间。这些对象通过new、newarray、anewarray和multianewarray等指令建 立,它们不需要程序代码来显式的释放。堆是由垃圾回收来负责的,堆的优势是可以动态地分配内存大小,生存期也不必事先告诉编译器,因为它是在运行时动态分 配内存的,Java的垃圾收集器会自动收走这些不再使用的数据。但缺点是,由于要在运行时动态分配内存,存取速度较慢。
栈的优势是,存取速度比堆要快,仅次于寄存器,栈数据可以共享。但缺点是,存在栈中的数据大小与生存期必须是确定的,缺乏灵活性。栈中主要存放一些基本 类型的变量(,int, short, long, byte, float, double, boolean, char)和对象句柄。
可见,垃圾回收GC是针对堆Heap的,而栈因为本身是FILO - first in, last out. 先进后出,能够自动释放。 这样就能明白到new创建的,都是放到堆Heap!
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