内存管理 & 值传递和引用传递 & GC

内存管理

• Java程序所使用的内存是由Java虚拟机进行管理、分配的。

• Java虚拟机对内存的管理：

1、Java虚拟机在内存中划分的区域：

• 方法区（默认最大容量是64M）又划分出静态区、常量池
  • 静态区：存放静态变量、程序运行期间，类名首次出现的时候，静态变量就被分配内存了。
  • 常量池：存放字面量对象。字面量会增加不会改变。
• 堆区（默认最大容量是256M）：存放实例对象的属性、数组值；每new一次就在堆中分配一次内存。
• 栈区（虚拟机栈 默认最大容量是1M）：先进后出；程序调用方法时会在栈中划分一块栈帧，栈帧中的内存供局部变量( 包括基本类型和局部类型)使用，方法调用结束后会收回此栈帧占用的内存。

2、Java内存区域图：

• 加载顺序：
  1. 当一个类的类名首次出现时，JVM将类的字节码（.class）加载到方法区中
  2. 为类的静态属性分配（静态区中的）内存
  3. 调用类的静态块，为静态属性初始化；静态块只在加载类后调用一次。
  4. 实例化对象时（在堆中）为对象的属性分配内存（如果没有实例化就不分配）
  5. 调用构造方法，为属性初始化
• 运行顺序
  1. 程序从main()方法开始运行，JVM在栈中为方法开辟内存空间
  2. 方法名入栈后，栈帧指向该方法
  3. 为方法中的局部变量在栈中分配内存
  4. 调用下一个方法时，重复执行1~3步
  5. JVM释放某方法的内存空间时，该方法中的局部变量内存也被回收
• main()最先执行，一般都在栈底，调用其他方法时，其他方法再往上压，那么，什么时候main()被回收？

5、变量的内存分配

• 静态变量：静态区，与类同生死，类加载后就有初始值了；
• 实例变量：堆中，与对象同生死，对象new出来后才有初始值；
• 局部变量：栈中，使用前要先初始化，系统不管的。

值传递和引用传递

• 基本数据类型采用值传递；如果方法的参数是基本数据类型，Java虚拟机会拷贝参数的值，访如新的栈帧

• 引用数据类型采用引用传递；如果方法的参数是引用数据类型，Java虚拟机会拷贝引用对象在堆中的地址，放入新的栈帧中。

• 引用传递是为了提高运行效率，减少内存浪费

• 例子：

  class Student{
  	String name;
  	int age;
  }
  public class ValueTransform {
      public static void main(String[] args) {
          Student stu = new Student();
          stu.name = "思恩";
          stu.age = 18;
          changeInt(stu.age);
          System.out.println("调用changeInt(int)的结果是：" + stu.age);
          changeStudent(stu);
          System.out.println("调用changeStudent(Student）的结果是：" + stu.age);
      }
  
  	public static void changeInt(int i) {
  		i ++;
  	}
      public static void changeStudent(Student stu1) {
          stu1.age ++;
      }
  }
  

  输出结果：

  调用changeInt(int)的结果是：18

  调用changeStudent(Student）的结果是：19

垃圾回收机制(gc)

• 由Java虚拟机内部的垃圾回收线程自动对不再使用的内存进行回收，这种机制称为垃圾回收机制。
• 回收顺序：
  • 虚引用 幽灵引用，存在感很弱很弱
  • 弱引用 回收机制来查两次还是弱就回收，内存近满也把它回收了
  • 软引用 还存在耦合
  • 强引用 基本不回收，比如new出来的东西

1、在堆、栈、方法区中的垃圾回收

• 堆：主要回收不再被引用的对象数据所占用的内存
• 栈：栈会在方法调用时划分栈帧，方法调用结束时回收栈帧，不需要垃圾回收
• 方法区：回收不再被对象引用的结构所占用的内存

2、Runtime类的使用

返回类型	方法名称	作用
Runtime	getRuntime	获取Runtime对象
long	totalMemory()	获取JVM分配给程序的内存数量
Long	freeMemory()	获取当前可用的内存数量
Long	maxMemory()	获取Java虚拟机可以申请到的最大内存数量
void	gc()	建议Java虚拟机进行垃圾回收

• gc()方法只会建议Java虚拟机进行垃圾回收，但是不保证一定会进行