Java内存结构、类的初始化、及对象构造过程

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概述

网上关于该题目的文章已经很多，我觉得把它们几个关联起来讲可能更好理解一下。与其它语言一样，它在执行我们写的程序前要先分配内存空间，以便于存放代码、数据；程序的执行过程其实依然是代码的执行及数据的读写过程；除了在执行我们写的显式的可见代码外，Jvm还会自动帮我们帮一些事，包括类的加载、初始化、GC等，这些也不特殊。以下分别来说下这些概念。

Java内存结构

这一点基本上同其它高级语言一样，Java包含：堆、栈、本地栈（有些特殊）、永久代码区。以下具体说下每个内存区的作用及使用方式

 

	概念	修改方式
永久代码区 permanent space	其实代码两个字是我加上去的，它并不是单单存放代码，但代码的确是最主要、最典型的、对于一个类A，不论实例化多少对象，它的代码区有始自终都只有一块。这个区包含的主要是类的信息、比如static字段，final常量（跟编译器还是有些关系），各种方法（包括static及无static修饰的）二进制天书等，这一区域往往在整个JVM执行过程中大小不变。	XX:PermSpace 及 XX:MaxPermSpace
本地栈 native stack	用于java native线程，也就是用jni里添加的线程使用的栈，因为本人没写过多少jni代码，这块不详说。	?
栈 stack	说到栈必须关联线程，线程包含我们平时常用的主线程main、及我们调用Thread.start()运行起来的一般线程，一个线程一个栈；栈的作用大家应该清楚，就是用来保留我们线程执行的现场，包括：调用者函数的局部变量、参数等；栈的特色是存放的东西都很小，存取速度很快。	Xss 及 -XX:MainThreadStackSize
堆 heap	堆，应该是内存是占用最大的一个部分，跟据jvm的配置不同，堆可占到jvm总使用内存的95%以上，当然这个数字没多大意义，只是给大家一个感觉，相对于其它语言，Java里的堆比较好理解，所有我们new出来的对象都存放在堆里，而它的使用者通过“引用”来调用它，引进会经常被压入之前我们提到的栈里（引用很小，所以很适合在栈里进进出出）。	Xms 及 Xmx

 

 

 

*注意：32位的机器内存设置的总合一般不能大于1.5G(即使你有4G的物理内存，可能跟java的寻址方式有关；是否有其它解决方案，还望高人给出)

我这里举个例子

public class Demo { // 永久代码区 <- 类总体信息
        public static String staticField; // 永久代码区
        public String dynField; // 堆

        public static void staticMtd(){ // 永久代码区 <- 代码块
                int i = 0; //直接量引用（程序员不可见）往往在寄存器里，或是其它临时的地方
                String str = ""; //str的实例在堆里
                System.out.println("我现在在调用另一个方法");//此时i、str的引用被压到栈里, str的实例在堆里
        }

        public void mtd(){ // 永久代码区 <- 代码块（但加了访问限制，只有用对象才能引用到该代码块）
        }
}

完成了这部分，剩下的两部分就想对简单了：

 

类的加载初始化

类在第一次使用之前被加载初始化，具体怎么加载取决于运行环境。类的初始化即在永久代码区里为类及字段分配内存空间，然后再跟据我们的书写顺序依次赋值或执行static块。

比如：

static{ System.out.println("first exc"); }
static String Field = "x";
static String F2 = Field;
static{System.out.println("after F2=Field");}

//赋值及执行顺序就是书写顺序。

 

对象构造过程

构造子类之前必须调用父类，且构造块会构造函数之前执行（很想知道具体是怎么实现的，望大师指点）

举个例子：

A类：

public class A {

        static{
                System.out.println("A static block");
        }

        public A() {
                super();
                System.out.println("A constructor");
        }

        {
                System.out.println("A not static block"+this);
        }
}

B类：

public class B extends A{
        static{
                System.out.println("B static block");
        }

        public B() {
                super();
                System.out.println("B constructor");
        }

        {
                System.out.println("B not static block");
        }

        public static void main(String[] args) {
                new B();
        }
}

结果：

A static block
B static block
A not static blockB@a90653
A constructor
B not static block
B constructor