每日一学(五) Java内存分配浅析

这阵子在做android 性能优化方面的事情，发现公司的程序中内存泄露的地方挺多，这就牵涉到内存分配。于是写下这篇博客，简单分析一下Java中的内存分配

一个完整的Java程序运行过程会涉及以下内存区域：

   寄存器：JVM内部虚拟寄存器，存取速度非常快，程序不可控制。

   栈：保存局部变量的值，包括：a.用来保存基本数据类型的值；b.保存类的实例，即堆区对象的引用(指针)。也可以用来保存加载方法时的帧。

   堆：用来存放动态产生的数据，比如new出来的对象。注意创建出来的对象只包含属于各自的成员变量，并不包括成员方法。因为同一个类的对象拥有各自的成员变量，存储在各自的堆中，但是他们共享该类的方法，并不是每创建一个对象就把成员方法复制一次。

   常量池：JVM为每个已加载的类型维护一个常量池，常量池就是这个类型用到的常量的一个有序集合。包括直接常量(基本类型，String)和对其他类型、方法、字段的符号引用(1)。池中的数据和数组一样通过索引访问。由于常量池包含了一个类型所有的对其他类型、方法、字段的符号引用，所以常量池在Java的动态链接中起了核心作用。常量池存在于堆中。

   代码段：用来存放从硬盘上读取的源程序代码。

   数据段：用来存放static定义的静态成员，一直占用内存。

下图表示内存分配图：

                              

  这时着重讲一下堆和栈

堆区: 

1.存储的全部是对象，每个对象都包含一个与之对应的class的信息(class的目的是得到操作指令) ；
2.jvm只有一个堆区(heap)，且被所有线程共享，堆中不存放基本类型和对象引用，只存放对象本身和数组本身；

栈区: 
1.每个线程包含一个栈区，栈中只保存基础数据类型本身和自定义对象的引用；
2.每个栈中的数据(原始类型和对象引用)都是私有的，其他栈不能访问；
3.栈分为3个部分：基本类型变量区、执行环境上下文、操作指令区(存放操作指令)；

PS：

1.分清什么是实例什么是对象。Class a= new Class();此时a叫实例，而不能说a是对象。实例在栈中，对象在堆中，操作实例实际上是通过实例的指针间接操作对象。多个实例可以指向同一个对象。

2.栈中的数据和堆中的数据销毁并不是同步的。方法一旦结束，栈中的局部变量立即销毁，但是堆中对象不一定销毁。因为可能有其他变量也指向了这个对象，直到栈中没有变量指向堆中的对象时，它才销毁，而且还不是马上销毁，要等垃圾回收扫描时才可以被销毁。

3.以上的栈、堆、代码段、数据段等等都是相对于应用程序而言的。每一个应用程序都对应唯一的一个JVM实例，每一个JVM实例都有自己的内存区域，互不影响。并且这些内存区域是所有线程共享的。这里提到的栈和堆都是整体上的概念，这些堆栈还可以细分。

4.类的成员变量在不同对象中各不相同，都有自己的存储空间(成员变量在堆中的对象中)。而类的方法却是该类的所有对象共享的，只有一套，对象使用方法的时候方法才被压入栈，方法不使用则不占用内存。

以上分析只涉及了栈和堆，还有一个非常重要的内存区域：常量池，这个地方往往出现一些莫名其妙的问题。常量池是干嘛的上边已经说明了，也没必要理解多么深刻，只要记住它维护了一个已加载类的常量就可以了。

实例分析，请参考此博客：

 http://blog.csdn.net/shimiso/article/details/8595564

分析Java内存的分配机制有什么用呢？后面我们即将在内存溢出和内存泄露的分析中用到。

// TODO 写的比较仓促，后续补充。

参考文章：

 

java内存分配研究：http://www.blogjava.net/Jack2007/archive/2008/05/21/202018.html

Java常量池详解之一道比较蛋疼的面试题：http://www.cnblogs.com/DreamSea/archive/2011/11/20/2256396.html

jvm常量池：http://www.cnblogs.com/wenfeng762/archive/2011/08/14/2137820.html

深入Java核心 Java内存分配原理精讲：http://developer.51cto.com/art/201009/225071.htm