1.首先看堆,棧,方法區,常量池 的位置分佈圖
2、內存區域類型
1.寄存器:最快的存儲區, 由編譯器根據需求進行分配,我們在程序中無法控制;
2. 堆:存放所有new出來的對象;
3. 棧:存放基本類型的變量數據和對象的引用,但對象本身不存放在棧中,而是存放在堆(new 出來的對象)或者常量池中(對象可能在常量池裏)(字符串常量對象存放在常量池中。);
4. 靜態域:存放靜態成員(static定義的);
5. 常量池:存放字符串常量和基本類型常量(public static final)。有時,在嵌入式系統中,常量本身會和其他部分分割離開(由於版權等其他原因),所以在這種情況下,可以選擇將其放在ROM中 ;
6. 非RAM存儲:硬盤等永久存儲空間
三、棧中放的東西,圖示:
三、堆存放示意圖:
對於String類的對象特別說明一下:
五,對於string的特殊解釋
(1)對於字符串:其對象的引用都是存儲在棧中的,如果是編譯期已經創建好(直接用雙引號定義的)的就存儲在常量池中,如果是運行期(new出來的)才能確定的就存儲在堆中。對於equals相等的字符串,在常量池中永遠只有一份,在堆中有多份。
例如:
1 String s1 = "china";
2 String s2 = "china";
3 String s3 = "china";
4 String ss1 = new String("china");
5 String ss2 = new String("china");
6 String ss3 = new String("china");
對於通過new產生一個字符串(假設爲”china”)時,會先去常量池中查找是否已經有了”china”對象,如果沒有則在常量池中創建一個此字符串對象,然後堆中再創建一個常量池中此”china”對象的拷貝對象。
這也就是有道面試題:String s = new String(“xyz”);產生幾個對象?答:一個或兩個,如果常量池中原來沒有”xyz”,就是兩個。
(2)對於基礎類型的變量和常量:變量和引用存儲在棧中,常量存儲在常量池中。
例如:
1 int i1 = 9;
2 int i2 = 9;
3 int i3 = 9;
4 public static final int INT1 = 9;
5 public static final int INT2 = 9;
6 public static final int INT3 = 9;
對於成員變量和局部變量:成員變量就是方法外部,類的內部定義的變量;局部變量就是方法或語句塊內部定義的變量。局部變量必須初始化。
形式參數是局部變量,局部變量的數據存在於棧內存中。棧內存中的局部變量隨着方法的消失而消失。
成員變量存儲在堆中的對象裏面,由垃圾回收器負責回收。
下面給出一個實例:
1 class BirthDate {
2 private int day;
3 private int month;
4 private int year;
5 public BirthDate(int d, int m, int y) {
6 day = d;
7 month = m;
8 year = y;
9 }
10 省略get,set方法………
11 }
12
13 public class Test{
14 public static void main(String args[]){
15 int date = 9;
16 Test test = new Test();
17 test.change(date);
18 BirthDate d1= new BirthDate(7,7,1970);
19 }
20
21 public void change(int i){
22 i = 1234;
23 }
24 }
對於以上這段代碼,date爲局部變量,i,d,m,y都是形參爲局部變量,day,month,year爲成員變量。下面分析一下代碼執行時候的變化:
1. main方法開始執行:int date = 9;
date局部變量,基礎類型,引用和值都存在棧中。
2. Test test = new Test();
test爲對象引用,存在棧中,對象(new Test())存在堆中。
3. test.change(date);
i爲局部變量,引用和值存在棧中。當方法change執行完成後,i就會從棧中消失。
4. BirthDate d1= new BirthDate(7,7,1970);
d1爲對象引用,存在棧中,對象(new BirthDate())存在堆中,其中d,m,y爲局部變量存儲在棧中,且它們的類型爲基礎類型,因此它們的數據也存儲在棧中。day,month,year爲成員變量,它們存儲在堆中(new BirthDate()裏面)。當BirthDate構造方法執行完之後,d,m,y將從棧中消失。
5.main方法執行完之後,date變量,test,d1引用將從棧中消失,new Test(),new BirthDate()將等待垃圾回收。
Java中的常量池,實際上分爲兩種形態:靜態常量池和運行時常量池。
所謂靜態常量池,即*.class文件中的常量池,class文件中的常量池不僅僅包含字符串(數字)字面量,還包含類、方法的信息,佔用class文件絕大部分空間。
而運行時常量池,則是jvm虛擬機在完成類裝載操作後,將class文件中的常量池載入到內存中,並保存在方法區中,我們常說的常量池,就是指方法區中的運行時常量池。
以下面的例子來講解常量池:
1 String s1 = "Hello";
2 String s2 = "Hello";
3 String s3 = "Hel" + "lo";
4 String s4 = "Hel" + new String("lo");
5 String s5 = new String("Hello");
6 String s6 = s5.intern();
7 String s7 = "H";
8 String s8 = "ello";
9 String s9 = s7 + s8;
10
11 System.out.println(s1 == s2); // true
12 System.out.println(s1 == s3); // true
13 System.out.println(s1 == s4); // false
14 System.out.println(s1 == s9); // false
15 System.out.println(s4 == s5); // false
16 System.out.println(s1 == s6); // true
首先說明一點,在java 中,直接使用==操作符,比較的是兩個字符串的引用地址,並不是比較內容,比較內容請用String.equals()。
s1 == s2這個非常好理解,s1、s2在賦值時,均使用的字符串字面量,說白話點,就是直接把字符串寫死,在編譯期間,這種字面量會直接放入class文件的常量池中,從而實現複用,載入運行時常量池後,s1、s2指向的是同一個內存地址,所以相等。
s1 == s3這個地方有個坑,s3雖然是動態拼接出來的字符串,但是所有參與拼接的部分都是已知的字面量,在編譯期間,這種拼接會被優化,編譯器直接幫你拼好,因此String s3 = "Hel" + "lo";在class文件中被優化成String s3 = "Hello";,所以s1 == s3成立。
s1 == s4當然不相等,s4雖然也是拼接出來的,但new String("lo")這部分不是已知字面量,是一個不可預料的部分,編譯器不會優化,必須等到運行時纔可以確定結果,結合字符串不變定理,鬼知道s4被分配到哪去了,所以地址肯定不同。配上一張簡圖理清思路:
s1 == s9也不相等,道理差不多,雖然s7、s8在賦值的時候使用的字符串字面量,但是拼接成s9的時候,s7、s8作爲兩個變量,都是不可預料的,編譯器畢竟是編譯器,不可能當解釋器用,所以不做優化,等到運行時,s7、s8拼接成的新字符串,在堆中地址不確定,不可能與方法區常量池中的s1地址相同。
s4 == s5已經不用解釋了,絕對不相等,二者都在堆中,但地址不同。
s1 == s6這兩個相等完全歸功於intern方法,s5在堆中,內容爲Hello ,intern方法會嘗試將Hello字符串添加到常量池中,並返回其在常量池中的地址,因爲常量池中已經有了Hello字符串,所以intern方法直接返回地址;而s1在編譯期就已經指向常量池了,因此s1和s6指向同一地址,相等。
至此,我們可以得出三個非常重要的結論:
1、必須要關注編譯期的行爲,才能更好的理解常量池。
2、運行時常量池中的常量,基本來源於各個class文件中的常量池。
3、程序運行時,除非手動向常量池中添加常量(比如調用intern方法),否則jvm不會自動添加常量到常量池。
以上所講僅涉及字符串常量池,實際上還有整型常量池、浮點型常量池等等,但都大同小異,只不過數值類型的常量池不可以手動添加常量,程序啓動時常量池中的常量就已經確定了,比如整型常量池中的常量範圍:-128~127,只有這個範圍的數字可以用到常量池。