java中的栈、堆、方法区、本地方法区的讲解

 

在学习它们之前，我们的首先知道jvm的工作流程

　　Java程序在运行时都要开辟空间，任何软件在运行时都要在内存中开辟空间，Java虚拟机运行时也是要开辟空间的。JVM运行时在内存中开辟一片内存区域，启动时在自己的内存区域中进行更细致的划分，因为虚拟机中每一片内存处理的方式都不同，所以要单独进行管理。

   JVM内存的划分有五片：

       1.   寄存器；

       2.   本地方法区；

       3.   方法区；

       4.   栈内存；

       5.   堆内存。

      寄存器我还没有学明白

　　本地方法区 

　  Java官方对于本地方法的定义为methods written in a language other than the Java programming language，就是使用非Java语言实现的方法，但是通常我们指的一般为C或者C++，因此这个栈也有着C栈这一称号。一个不支持本地方法执行的JVM没有必要实现这个数据区域。本地方法栈基本和JVM栈一样，其大小也是可以设置为固定值或者动态增加，因此也会对应抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError错误。

 

　　方法区

　 1、方法区中保存着，类、静态变量、静态方法、常量、普通方法

　 2、方法区是线程共享的；当有多个线程都用到一个类的时候，而这个类还未被加载，则应该只有一个线程去加载类，让其他线程等待；

      3、方法区的大小不必是固定的，jvm可以根据应用的需要动态调整。jvm也可以允许用户和程序指定方法区的初始大小，最小和最大限制；

      4、方法区同样存在垃圾收集，因为通过用户定义的类加载器可以动态扩展Java程序，这样可能会导致一些类，不再被使用，变为垃圾。这时候需要进行垃圾清理。

 

　　栈内存

　  栈内存:栈内存首先是一片内存区域，存储的都是局部变量，凡是定义在方法中的都是局部变量（方法外的是全局变量），for循环内部定义的也是局部变量，是先加载函数才能进行局部变量的定义，所以方法先进栈，然后再定义变量，变量有自己的作用域，一旦离开作用域，变量就会被释放。栈内存的更新速度很快，因为局部变量的生命周期都很短。

       堆内存

　  堆内存:存储的是数组和对象（其实数组就是对象），凡是new建立的都是在堆中(这句话还是不严谨,JVM中的逃逸分析就打破了这一点,堆中存放的都是实体（对象），实体用于封装数据，而且是封装多个（实体的多个属性），如果一个数据消失，这个实体也没有消失，还可以用，所以堆是不会随时释放的，但是栈不一样，栈里存放的都是单个变量，变量被释放了，那就没有了。堆里的实体虽然不会被释放，但是会被当成垃圾，Java有垃圾回收机制不定时的收取。

下面我们通过一个图例详细讲一下堆和栈：

 

      比如主函数里的语句   int [] arr=new int [3];在内存中是怎么被定义的：

 

      主函数先进栈，在栈中定义一个变量arr,接下来为arr赋值，但是右边不是一个具体值，是一个实体。实体创建在堆里，在堆里首先通过new关键字开辟一个空间，内存在存储数据的时候都是通过地址来体现的，地址是一块连续的二进制，然后给这个实体分配一个内存地址。数组都是有一个索引，数组这个实体在堆内存中产生之后每一个空间都会进行默认的初始化（这是堆内存的特点，未初始化的数据是不能用的，但在堆里是可以用的，因为初始化过了，但是在栈里没有初始化这一功能），不同的类型初始化的值不一样。所以堆和栈里就创建了实体(对象)和变量：

 

                                                  

 

     那么堆和栈是怎么联系起来的呢?

 

     我们刚刚说过给堆分配了一个地址，把堆的地址赋给arr，arr就通过地址指向了数组。所以arr想操纵数组时，就通过地址，而不是直接把实体都赋给它。这种我们不再叫他基本数据类型，而叫引用数据类型。称为arr引用了堆内存当中的实体。（可以理解为c或c++的指针，Java成长自c++和c++很像，优化了c++）                                                                

 

     

 

              如果当int [] arr=null;

 

              arr不做任何指向，null的作用就是取消引用数据类型的指向。

 

              当一个实体，没有引用数据类型指向的时候，它在堆内存中不会被释放，而被当做一个垃圾，在不定时的时间内自动回收，因为Java有一个自动回收机制，（而c++没有，需要程序员手动回收，如果不回收就越堆越多，直到撑满内存溢出，所以Java在内存管理上优于c++）。自动回收机制（程序）自动监测堆里是否有垃圾，如果有，就会自动的做垃圾回收的动作，但是什么时候收不一定。

 

             所以堆与栈的区别很明显：

 

            1.栈内存存储的是局部变量而堆内存存储的是实体；

 

            2.栈内存的更新速度要快于堆内存，因为局部变量的生命周期很短；

 

            3.栈内存存放的变量生命周期一旦结束就会被释放，而堆内存存放的实体会被垃圾回收机制不定时的回收。

 

声明：这是我供自己日后复习用的，仅供参考

感谢：那些年的代码 博主 大篇幅参考他的  Java之堆栈的区别   地址：https://www.cnblogs.com/zhuyeshen/p/12125142.html