Java中变量的内存分析

Java中的变量

1.引用类型：java语言中除基本类型之外所有的变量类型都为引用类型，所有对象都是通过引用对其操作的；

      如  String s ;            //声明了一个String类型的引用变量，但没有使它指向一个对象

      s = new String ("Hello world! "); //使用new语句创建一个String类型的对象，并用s指向它，之后就用s对其操作；

   

2.成员变量：

• 成员变量可以使用Java语言中任何一种数据类型（包括基本类型和引用类型）；
• 在定义成员变量时可以对其初始化，如果不初始化，java会使用默认的值对其初始化（引用类型为null,布尔类型为false，其余基本类型的初始值都为0）；

分类：(1)类属性（以static修饰）：类属性从这个类的准备阶段开始存在，直到系统完全销毁这个类，类属性的作用域与这个类的生存周期相同;类属性可以理解为类成员变量，与类共存亡；只要类存在，程序就可以访问该类的类属性，在程序中可以通过如下格式：类.类属性。一个类属性的内存空间只有一个，多个该类的对象共享该类属性的内存；类属性从这个类的准备阶段起开始存在，直到系统完全销毁这个类，类属性的作用域与这个类的生存范围相同；

   (2)实例属性（不以static修饰）：实例属性从这个类的实例被创建开始起存在，直到系统完全销毁这个实例，实例属性的作用域与该实例的生存周期相同；实例属性可以理解为实例的成员变量，它作为实例的一个成员，与实例共存亡；只要实例存在，程序就可以访问该实例属性，在程序中可以通过如下格式: 实例.实例属性。每个对象通过对应的类实例化后会有一个实例属性；

提示：一个类在使用之前要经过类加载、类验证、类准备、类解析、类初始化等几个阶段:

A)类加载load：从字节码二进制文件——.class文件将类加载到内存，从而达到类的从硬盘上到内存上的一个迁移，所有的程序必须加载到内存才能工作。将内存中的class放到运行时数据区的方法区内，之后在堆区建立一个java.lang.Class对象，用来封装方法区的数据结构。这个时候就体现出了万事万物皆对象了，干什么事情都得有个对象。就是到了最底层究竟是鸡生蛋，还是蛋生鸡呢?类加载的最终产物就是堆中的一个java.lang.Class对象。
B)连接：连接又分为以下小步骤
验证：出于安全性的考虑，验证内存中的字节码是否符合JVM的规范，类的结构规范、语义检查、字节码操作是否合法、这个是为了防止用户自己建立一个非法的XX.class文件就进行工作了，或者是JVM版本冲突的问题，比如在JDK6下面编译通过的class(其中包含注解特性的类)，是不能在JDK1.4的JVM下运行的。
准备：将类的静态变量进行分配内存空间、初始化默认值。(对象还没生成呢，所以这个时候没有实例变量什么事情)

解析：把类的符号引用转为直接引用(保留)

C)类的初始化： 将类的静态变量赋予正确的初始值，这个初始值是开发者自己定义时赋予的初始值，而不是默认值。

 3.局部变量：

• 局部变量可以使用java语言中的任何一种数据类型；
• 除了形参外，局部变量都必须进行显式初始化，如果不初始化，编译不会通过；

分类：(1)形参（方法签名中定义的变量）：作用域在在整个方法内；当类或对象调用某个方法时，系统会在该方法栈区为所有形参分配内存空间，并将实参的值赋给对应形参，这样就完成了形参的初始化；

   (2) 方法局部变量（在方法内定义）：作用域从定义该局部变量的地方开始生效，到该方法结束时消失；

  (3)代码块局部变量（在代码块内定义）：作用域从定义该变量的地方开始生效，到该代码块结束时失效；

class Person{

public String name;

public static int num;

}

…………

Person p1 = new Person(); //创建第一个对象；

Person p2 = new Person(); //创建第二个对象；

…………

系统第一次使用Person这个类时，系统第一次使用就会加载这个类，并初始化；在类的准备阶段，系统会为该类的类

属性分配内存空间，并指定默认初始值，如下图所示：

随后，系统就会在栈内存中为P1开辟一块内存空间，该内存存储的是堆里面的地址，通过P1指向堆内存的具体数据；

当调用这两个代码语句的方法或代码块结束时，P1和P2分配在栈空间的内存就会被回收清除掉。如图所示：

P1.name = "Tom";

P2.name = "Jack";

P1.num = 1;

P2.num = 2;

调用以上语句后，内存变为下图所示: