Java的内存划分全解析

时间：2022-12-17 10:45:19 琳 JAVA认证我要投稿

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Java的内存划分全解析

　　Java把内存划分成两种：一种是栈内存，一种是堆内存。以下是小编整理的Java的内存划分全解析，希望对大家有所帮助。

　　栈内存

　　存放对象：函数中基本类型的变量和对象的引用变量、静态类方法

　　特点：栈有一个很重要的特殊性，就是存在栈中的数据可以共享。假设我们同时定义：

　　inta=3;

　　intb=3;

　　编译器先处理inta=3;首先它会在栈中创建一个变量为a的引用，然后查找栈中是否有3这个值，如果没找到，就将3存放进来，然后将a指向3。

　　接着处理intb=3;在创建完b的引用变量后，因为在栈中已经有3这个值，便将b直接指向3。这样，就出现了a与b同时均指向3的情况。

　　堆内存

　　存放对象：用来存放由new创建的对象和数组。

　　特点：在堆中分配的内存，由Java虚拟机的自动垃圾回收器来管理。

　　在堆中产生了一个数组或对象后，还可以在栈中定义一个特殊的变量，让栈中这个变量的取值等于数组或对象在堆内存中的首地址，栈中的这个变量就成了数组或对象的引用变量。

　　引用变量就相当于是为数组或对象起的一个名称，以后就可以在程序中使用栈中的引用变量来访问堆中的数组或对象。

　　Q：static关键字，是一个修饰符，用于修饰成员(成员变量和成员函数)，有什么特点

　　A:1、想要实现对象中的共性数据的对象共享。可以将这个数据进行静态修饰。

　　2、被静态修饰的成员，可以直接被类名所调用。也就是说，静态的成员多了一种调用方式。类名.静态方式。

　　3、静态随着类的加载而加载。而且优先于对象存在。

　　Java内存回收

　　Java的内存分配和回收也主要在Java的堆上进行的，Java的堆中存储了大量的对象实例，所以Java的堆也叫GC堆。

　　下面主要说一下对于java堆的内存回收。

　　什么样的内存可以回收

　　判断法1：引用计数

　　方法：每有一个引用指向这个对象，那么这个对象的引用计数+1，反之，每有一个引用改变了指向，那么他原来指向的对象引用计数-1，当引用计数为0的时候，这个对象也就不可能被使用了那么就可以被回收了

　　问题：可能会出现环状的引用，导致不可能被使用的对象永远不可能被回收

　　示例：

　　Class A {

　　A a;

　　Public static void main(String[] args){

　　A gc1 = new A();

　　A gc2 = new A();

　　Gc1.a = gc2;

　　Gc2.a = gc1;

　　Gc1= null;

　　Gc2 = null;

　　}

　　Gc1和gc2都被设置成null了，他们都应该被清理，但是因为gc1的a对象指向gc2，gc2的a对象指向gc1，导致他们的引用计数永远为1，但是他们都永远不可能被使用了，所以这种方法存在漏洞

　　判断2：可达性分析算法

　　方法：从一个叫做GC ROOTS的节点出发，所有能够到达的引用对象标记起来，直到走到完全没有引用的地方为止，这样从这个节点连起来的所有的点（引用链），构成的路线就是不可回收的，那么所有没有被到达过的对象均可以被回收

　　什么可以做GC ROOTS：虚拟机栈（栈帧中的本地变量表）中的引用的对象、方法区中类静态属性引用的对象、方法区中常量引用的对象、本地方法栈中JNI引用的对象

　　这些对象的特点：不可变并且随时可能被用到，生命周期长

　　补充：可达性分析的算法，那么没有在引用链上的对象都一定会被清理吗？不一定。当运行可达性分析的算法之后，会对所有没有在引用链上的对象进行一次标记和筛选，筛选的条件为：该对象覆盖了finallize（）方法（这个方法是GC的时候如果这个对象要被回收则执行的方法，但是在Thinking in java中不推荐用来处理收尾工作），并且这个方法没有被执行过，那么就会把这个对象放到一个低优先级队列中执行，也就是这个对象的最后抢救的机会，如果这个时候这个对象把自己和在引用链上的引用连了起来，那么他在执行完finallize方法之后，再次判断时就不会被清理，否则会在第二次可达性判断的时候直接清理（因为finallize已经执行过一次了），如果没有覆盖这个方法，那么对不起，再见

　　回收算法介绍：

　　回收算法1：标记清理（Mark——sweep）算法

　　标记所有需要回收对象，然后将他们清理回收

　　问题：会产生内存碎片

　　优点：不需要暂停所有线程（Stop the world）

　　回收算法2：复制

　　标记后，将所有不需要回收的对象全部复制到一个空的内存中，然后清理刚刚使用的内存块

　　问题：浪费资源，会有一些内存堆无法被使用

　　解决：用在新生代，新生代会有80%以上的对象经过一次GC就会死亡，因此采用Eden + Survivor * 2的办法，Eden = 8 * Survivor大小（HotSpot默认），那么每次使用一个Eden + 一个Survivor，然后进行复制清理的时候，清理Eden + Survivor中，然后将可用的对象复制到空闲的Survivor中，然后全部清空前面的使用区，然后使用Eden 和复制到的Survivor

　　又一个问题：如果Survivor不够怎么办？向老年代借空间，叫做分配担保，不够存放的对象会通过分配担保进入老年代

　　问题：需要 stop the world

　　回收算法3：标记整理（Mark——compact）

　　标记后，将可用内存向一侧摆放，然后清理掉可用内存边缘外部的所有内存区域

　　优点：没有内存碎片的问题

　　问题：需要stop the world

　　回收算法4：分代收集

　　将堆分代（老年代、新生代），老年代采用标记整理、标记清理等方法，新生代采用复制方法。

　　为什么：因为老年代大部分对象是可用的，因此如果采用复制算法，虽然没有内存碎片，但是空间浪费大，而且大部分对象没有变化，而在新生代使用复制算法，可以牺牲很小的内存空间就获得较好的效率

　　HotSpot中内存回收算法

　　枚举根节点（GC ROOTs）

　　Java虚拟机采用准确式GC，有一个OOPmap来标记哪个位置有个对象，这样在查找引用链的时候可以较快的找齐所有的引用链