Java中的内存分配

下面我们这篇博客来说一下java中是怎么合理的利用内存的，怎么将内存进行划分，做到各司其责，使系统平稳高效运行。

首先要知道的是java程序运行在JVM上，可以把JVM理解成java程序和操作系统之间的桥梁。因此JVM是内存分配原理的基础和前提。

一个完整的java运行程序会涉及一下内存区域：

（1）      寄存器（registers）：JVM内部虚拟寄存器，这是速度最快的最快的存储场所，这是由于它位于处理器的内部。在内存中的寄存器区域是由编译器根据需要来分配的。它对我们是透明的，程序开发人员不能通过代码来控制这个寄存器的分配，也没有办法在程序里感知寄存器的任何存在的身影。

（2）      栈（stack）：处理器经由类似指针的东西提供直接支持。当程序分配一块新的内存时，栈指针便往后移；释放内存时，指针往前移。这种方式快，效率高，速度仅次于寄存器。它主要用来保存局部变量的值，包括：基本数据类型、对象的引用、方法的参数值。它由编译器自动分配内存，具体方法执行结束后，系统自动释放JVM内存资源。

（3）      堆（heap）：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。

Heap不同于stack之处在于，编译器不需知道究竟得从heap中配置多少空间，也不需知道从heap上配置的空间究竟需要存在多久。因此，自heap配置存储空间可以获得高度的弹性。每当你需要产生对象，只需在程序中使用new，那么执行的时候，便会自heap配置空间。当然，你得为这样的弹性付出代价：从heap配置空间，比从stack配置，所耗费的时间多了不少。它一般由程序员分配释放， 若程序员不释放，在jvm不定时查看这个对象时，如果没有引用指向这个对象就会ＧＣ回收。

（4）      数据段：用来存放static定义的静态成员、字符串。不会被释放。

（5）      代码区：用来存放程序中方法的二进制代码，而且是多个对象共享一个代码控件区域。

（6）      常量池：常量池存在于堆中。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。

下面写个小例子，分析一下内存是怎么分配的：

1、  JVM自动寻找main方法，开始执行下面的代码；

2、  “Cat.sid=100;”静态变量存放在数据区，则数据区中有一个 “sid”，其值为100；

3、  “Cat mimi=new Cat("mimi");”内存分析为：首先栈内存中有一个“mimi”的引用变量，里面存放着cat对象所在的地址，可以找到我们堆空间里new出来的cat；

4、  接下来后面的字符串“mimi”，存放在数据区中，其字符串也是引用类型，可以将字符串也理解为对象；

5、  接下来调用构造函数，在栈空间中给形参“name“分配一个空间，接下来将数据区中”mimi“这个字符串传给栈中的”name“,相当与把”mimi“对象的这个引用交到”name“里面，所以”name“指向的是”mimi“；

6、  接下来看构造函数中的”this.name=name; “，这里的this.name是堆中的”name”,它等于栈中的”name”,则自身成员变量的name也指向了数据区中的字符串”mimi“；

7、  接下来构造方法完成，堆中的引用变量”name“消失；

8、  接下来构造函数中的” id=sid++;“，则可得堆中的”id“为100，完成后”sid“为101；

9、  “pipi.info();“最后将其打印出来即可

总之，java内存分配这里博大精深，自己理解和掌握的有限，在后面的学习会不断的汇总，加以整理，使其思路更加清晰。