java 堆栈内存深入了解

爱被打了一巴掌 2023-09-28 14:20 10阅读 0赞

***【 前言】***

[前面我们学习了java的基本类型和引用类型][java]，我们继续深入了解下 java堆栈内存结构。

***【 java内存结构 】***

那么，就有人问了，基本类型和引用类型有啥区别，啥是引用类型，这就有很大学问了，顺便也扯上了变量内存结构了。变量声明就是一个内存空间的开辟，那这些内存空间在哪呢？

首先了解一下java内存结构：JVM分了5片内存：  
1、程序计数器：记录程序执行到哪一个指令  
2、本地方法栈：与虚拟机栈功能相似，不过虚拟机栈为java方法服务，本地方法栈为Native方法服务  
3、方法区：存放字节码，常量 ，静态变量,是一个共享的区域  
4、虚拟机栈：执行方法其实就是栈帧入栈，出栈的过程，因为是跟方法有关的，而且局部变量常常在方法中，所以栈存储的是局部变量  
5、堆：存放引用类型，成员变量  
![在这里插入图片描述][1a5a6885d1c94116ae0175752c07d141.png]

我们接触最多的是堆和栈（虚拟机栈），这里一定要注意这两个的区别。

（1）主要是存储方法帧的，每执行一个方法的时候，就会为该方法创建一个栈帧，使其入栈。然而局部变量一般随着方法生成而存在，所以局部变量存储在栈中。

（2）堆一般用来存放引用型对象，以及对应的成员变量，当对象创建时，会在堆中开辟一块地址，并给这个对象的成员变量使用。

***【 java基本类型和引用类型区别 】***

基本类型就是使用一个空间存储数。但注意：很多网上教程会说，基本类型是存在栈中，这是错误的，因为基本类型也分成员变量和局部变量，局部变量随着方法入栈就存在栈中，而成员变量会随着对象在堆中空间的开辟而存储在堆中。例如： int\[\] a=new int\[\]\{1,2\}; 由于new了一个对象，所以new int\[\]\{1,2\}这个对象时存储在堆中的，也就是说1,2这两个基本数据类型是存储在堆中。

引用类型就比较特别，引用类型占用两块内存，一个栈，一个堆， 栈中存放的是堆中的地址。啥意思？什么是引用类型？举个简单例子，一间房子，我可以在里面 放置家具，放完后用钥匙锁着，把钥匙放在抽屉里面，那我想找某个家具是不是通过钥匙来找到房间再进去找家具。从这个例子我们可以对应一下，房间就是内存堆开辟的空间，家具就是数 据，钥匙就相当于引用类型（堆中的地址），抽屉相当于栈，具体的数据放在堆上，引用类型放在栈上。例如：String s=new String(“hello world”)，new出来的hello world是存放在堆中，并且将这个堆地址给栈中s来保存。

![在这里插入图片描述][2eb9a83167054630964ee70dd62d9c28.png]

变量的作用域：  
1、从定义上说，变量作用域到大括号结束，出了大括号就就不存在了  
2、从内存上解释，一个类中什么时候有大括号的存在？只有两种情况，一个是类两端有大括号。

例如：public class Person\{\}，还有是类里面的方法有大括号，例如：public void a()\{\}。先说类里面的方法，上面也说了，执行完这个函数就相当于出栈，那么局部变量也当然随着函数的结束而销毁，大括号等同于这个类或方法已经执行完了,也就是说作用域只在大括号内，出了大括号就意味着函数结束了，也就是出栈了，变量作用域就无效了。

同理，类两端里面是全局变量，执行到大括号也就是类被释放了，对应的全局变量也没了。举例如下：

![在这里插入图片描述][cf23b54b7b734304a6302b5776d66c34.png]  
![在这里插入图片描述][dd5511beeaf9473d981f829e6e144564.png]  
上面方法执行流程为：  
1、main方法的栈帧入栈，在main的帧当中有一个a= 20;  
2、当执行show(a)时，此时传入了一个参数a= 20;执行show方法，show方法的栈帧入栈,第一次打印结果为a= 20,a改为50,再次打印 结果为：a = 50;  
3、当执行完show方法后，show方法的栈帧就会出栈;  
4、此时栈中只有一个main方法的栈帧,所以在执行完show方法后，再去打印a ,此时a = 20;

***【 总结 】***

1、这篇文章更多是强调变量对应的内存关系，详细了解堆栈，一定要明确好关系。  
2、引用型基本上都是new出来的，string特别点，引用型new出来的内容放在堆上，地址存放在栈上。  
3、基本类型也分成员变量和局部变量，局部变量随着方法入栈就存在栈中，而成员变量会随着对象在堆中空间的开辟而存储在堆中。  
4、局部变量是存储在栈中，成员变量是存放在堆中（因为随着类的创建生成，类创建是在堆上）。

[java]: https://blog.csdn.net/weixin_43423484/article/details/123779571
[1a5a6885d1c94116ae0175752c07d141.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/1a5a6885d1c94116ae0175752c07d141.png
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