java內存機制

Ⅰ java虛擬機內存分配與回收機制

[轉帖] Java 中的堆和棧
簡單的說：
Java把內存劃分成兩種：一種是棧內存，一種是堆內存。
在函數中定義的一些基本類型的變數和對象的引用變數都在函數的棧內存中分配。
當在一段代碼塊定義一個變數時，Java就在棧中為這個變數分配內存空間，當超過變數的作用域後，Java會自動釋放掉為該變數所分配的內存空間，該內存空間可以立即被另作他用。
堆內存用來存放由new創建的對象和數組。
在堆中分配的內存，由Java虛擬機的自動垃圾回收器來管理。
在堆中產生了一個數組或對象後，還可以在棧中定義一個特殊的變數，讓棧中這個變數的取值等於數組或對象在堆內存中的首地址，棧中的這個變數就成了數組或對象的引用變數。
引用變數就相當於是為數組或對象起的一個名稱，以後就可以在程序中使用棧中的引用變數來訪問堆中的數組或對象。

具體的說：
棧與堆都是Java用來在Ram中存放數據的地方。與C++不同，Java自動管理棧和堆，程序員不能直接地設置棧或堆。
Java的堆是一個運行時數據區,類的(對象從中分配空間。這些對象通過new、newarray、anewarray和multianewarray等 指令建立，它們不需要程序代碼來顯式的釋放。堆是由垃圾回收來負責的，堆的優勢是可以動態地分配內存大小，生存期也不必事先告訴編譯器，因為它是在運行時 動態分配內存的，Java的垃圾收集器會自動收走這些不再使用的數據。但缺點是，由於要在運行時動態分配內存，存取速度較慢。
棧的優勢是，存取速度比堆要快，僅次於寄存器，棧數據可以共享。但缺點是，存在棧中的數據大小與生存期必須是確定的，缺乏靈活性。棧中主要存放一些基本 類型的變數（,int, short, long, byte, float, double, boolean, char）和對象句柄。
棧有一個很重要的特殊性，就是存在棧中的數據可以共享。假設我們同時定義：
int a = 3;
int b = 3；
編譯器先處理int a = 3；首先它會在棧中創建一個變數為a的引用，然後查找棧中是否有3這個值，如果沒找到，就將3存放進來，然後將a指向3。接著處理int b = 3；在創建完b的引用變數後，因為在棧中已經有3這個值，便將b直接指向3。這樣，就出現了a與b同時均指向3的情況。這時，如果再令a=4；那麼編譯器 會重新搜索棧中是否有4值，如果沒有，則將4存放進來，並令a指向4；如果已經有了，則直接將a指向這個地址。因此a值的改變不會影響到b的值。要注意這 種數據的共享與兩個對象的引用同時指向一個對象的這種共享是不同的，因為這種情況a的修改並不會影響到b, 它是由編譯器完成的，它有利於節省空間。而一個對象引用變數修改了這個對象的內部狀態，會影響到另一個對象引用變數。

String是一個特殊的包裝類數據。可以用：
String str = new String("abc");
String str = "abc";
兩種的形式來創建，第一種是用new()來新建對象的，它會在存放於堆中。每調用一次就會創建一個新的對象。
而第二種是先在棧中創建一個對String類的對象引用變數str，然後查找棧中有沒有存放"abc"，如果沒有，則將"abc"存放進棧，並令str指向」abc」，如果已經有」abc」 則直接令str指向「abc」。

比較類裡面的數值是否相等時，用equals()方法；當測試兩個包裝類的引用是否指向同一個對象時，用==，下面用例子說明上面的理論。
String str1 = "abc";
String str2 = "abc";
System.out.println(str1==str2); //true
可以看出str1和str2是指向同一個對象的。

String str1 =new String ("abc");
String str2 =new String ("abc");
System.out.println(str1==str2); // false
用new的方式是生成不同的對象。每一次生成一個。
因此用第二種方式創建多個」abc」字元串,在內存中其實只存在一個對象而已. 這種寫法有利與節省內存空間. 同時它可以在一定程度上提高程序的運行速度，因為JVM會自動根據棧中數據的實際情況來決定是否有必要創建新對象。而對於String str = new String("abc")；的代碼，則一概在堆中創建新對象，而不管其字元串值是否相等，是否有必要創建新對象，從而加重了程序的負擔。
另一方面, 要注意: 我們在使用諸如String str = "abc"；的格式定義類時，總是想當然地認為，創建了String類的對象str。擔心陷阱！對象可能並沒有被創建！而可能只是指向一個先前已經創建的 對象。只有通過new()方法才能保證每次都創建一個新的對象。 由於String類的immutable性質，當String變數需要經常變換其值時，應該考慮使用StringBuffer類，以提高程序效率。

java中內存分配策略及堆和棧的比較
2.1 內存分配策略
按照編譯原理的觀點,程序運行時的內存分配有三種策略,分別是靜態的,棧式的,和堆式的.
靜態存儲分配是指在編譯時就能確定每個數據目標在運行時刻的存儲空間需求,因而在編譯時就可以給他們分配固定的內存空間.這種分配策略要求程序代碼中不允 許有可變數據結構(比如可變數組)的存在,也不允許有嵌套或者遞歸的結構出現,因為它們都會導致編譯程序無法計算準確的存儲空間需求.
棧式存儲分配也可稱為動態存儲分配,是由一個類似於堆棧的運行棧來實現的.和靜態存儲分配相反,在棧式存儲方案中,程序對數據區的需求在編譯時是完全未知 的,只有到運行的時候才能夠知道,但是規定在運行中進入一個程序模塊時,必須知道該程序模塊所需的數據區大小才能夠為其分配內存.和我們在數據結構所熟知 的棧一樣,棧式存儲分配按照先進後出的原則進行分配。
靜態存儲分配要求在編譯時能知道所有變數的存儲要求,棧式存儲分配要求在過程的入口處必須知道所有的存儲要求,而堆式存儲分配則專門負責在編譯時或運行時 模塊入口處都無法確定存儲要求的數據結構的內存分配,比如可變長度串和對象實例.堆由大片的可利用塊或空閑塊組成,堆中的內存可以按照任意順序分配和釋 放.

2.2 堆和棧的比較
上面的定義從編譯原理的教材中總結而來,除靜態存儲分配之外,都顯得很呆板和難以理解,下面撇開靜態存儲分配,集中比較堆和棧:
從堆和棧的功能和作用來通俗的比較,堆主要用來存放對象的，棧主要是用來執行程序的.而這種不同又主要是由於堆和棧的特點決定的:
在編程中，例如C/C++中，所有的方法調用都是通過棧來進行的,所有的局部變數,形式參數都是從棧中分配內存空間的。實際上也不是什麼分配,只是從棧頂 向上用就行,就好像工廠中的傳送帶(conveyor belt)一樣,Stack Pointer會自動指引你到放東西的位置,你所要做的只是把東西放下來就行.退出函數的時候，修改棧指針就可以把棧中的內容銷毀.這樣的模式速度最快, 當然要用來運行程序了.需要注意的是,在分配的時候,比如為一個即將要調用的程序模塊分配數據區時,應事先知道這個數據區的大小,也就說是雖然分配是在程 序運行時進行的,但是分配的大小多少是確定的,不變的,而這個"大小多少"是在編譯時確定的,不是在運行時.
堆是應用程序在運行的時候請求操作系統分配給自己內存，由於從操作系統管理的內存分配,所以在分配和銷毀時都要佔用時間，因此用堆的效率非常低.但是堆的 優點在於,編譯器不必知道要從堆里分配多少存儲空間，也不必知道存儲的數據要在堆里停留多長的時間,因此,用堆保存數據時會得到更大的靈活性。事實上,面 向對象的多態性,堆內存分配是必不可少的,因為多態變數所需的存儲空間只有在運行時創建了對象之後才能確定.在C++中，要求創建一個對象時，只需用 new命令編制相關的代碼即可。執行這些代碼時，會在堆里自動進行數據的保存.當然，為達到這種靈活性，必然會付出一定的代價:在堆里分配存儲空間時會花 掉更長的時間！這也正是導致我們剛才所說的效率低的原因,看來列寧同志說的好,人的優點往往也是人的缺點,人的缺點往往也是人的優點(暈~).

2.3 JVM中的堆和棧
JVM是基於堆棧的虛擬機.JVM為每個新創建的線程都分配一個堆棧.也就是說,對於一個Java程序來說，它的運行就是通過對堆棧的操作來完成的。堆棧以幀為單位保存線程的狀態。JVM對堆棧只進行兩種操作:以幀為單位的壓棧和出棧操作。
我們知道,某個線程正在執行的方法稱為此線程的當前方法.我們可能不知道,當前方法使用的幀稱為當前幀。當線程激活一個Java方法,JVM就會在線程的 Java堆棧里新壓入一個幀。這個幀自然成為了當前幀.在此方法執行期間,這個幀將用來保存參數,局部變數,中間計算過程和其他數據.這個幀在這里和編譯 原理中的活動紀錄的概念是差不多的.
從Java的這種分配機制來看,堆棧又可以這樣理解:堆棧(Stack)是操作系統在建立某個進程時或者線程(在支持多線程的操作系統中是線程)為這個線程建立的存儲區域，該區域具有先進後出的特性。
每一個Java應用都唯一對應一個JVM實例，每一個實例唯一對應一個堆。應用程序在運行中所創建的所有類實例或數組都放在這個堆中,並由應用所有的線程 共享.跟C/C++不同，Java中分配堆內存是自動初始化的。Java中所有對象的存儲空間都是在堆中分配的，但是這個對象的引用卻是在堆棧中分配,也 就是說在建立一個對象時從兩個地方都分配內存，在堆中分配的內存實際建立這個對象，而在堆棧中分配的內存只是一個指向這個堆對象的指針(引用)而已。

轉自:http://www.anyuok.cn/showbbs.asp?bd=22&id=142&totable=1

呵呵,在看到你的問題前10分鍾才看的這個文章...

Ⅱ Java數組是存儲在內存中的什麼地方

因為我也不清楚你理解的內存指啥，說我的理解，猜測一下，但願符合你的理解：
對程序而言，內存分為：
a、靜態區塊或叫全局區塊，指程序載入的時候就分配的固定存儲區；
b、棧內存，代碼塊執行的時候動態分配的內存塊，代碼運行完後，操作系統或運行平台負責自動回收這部分使用的內存。
c、堆內存塊，由操作系統提供api程序自由分配管理的內存塊。
java的內存管理機制，我個人認為是黑盒的，寫java也很少有人去關心，但是如果看虛擬機的實現源碼還是能知道的。（樓主懂c由興趣自己看）。那麼從逆向工程的角度我們可以猜測到：
靜態類，靜態變數，存儲在，靜態區塊中。
類本身代碼需要時再載入到內存中，java的動態代理實現的根本。既然是動態載入肯定是在堆中，不過載入進來的類代碼可能永不會銷毀（虛擬機運行區間內，可以加快運行平台的處理速度，java屬於半編譯半解釋的一門語言，要解釋執行的是預先編譯好的指令，就是class類文件）。
我們創建的任何對象，時間是隨機的，創建的時候才會分配內存，必然在堆上。虛擬機的垃圾回收機制要管理的剛好是這部分內存。
類中的方法，或靜態代碼塊必定運行在占上，代碼運行完，內存立即回收。此處有個例外，不同於c語言或操作系統實現。在方法中返回的任何對象：c需要動態分配存儲空間，兵自行管理，或者申明為全局局部靜態存儲，代碼運行完，對象才能保留下來。java可以直接保留下來。說明虛擬機自動給我們申請了動態內存保存對象。此處分配的內存也需要垃圾回收機制管理。沒門語言都有原始類型，方法或函數中返回的原始類型不需要從堆上分配內存，直接復制給接收變數，或代碼運行的形參所分配的空間中即可。
從操作系統理解，內存分為內核使用的內存與程序使用的內存，java運行在虛擬機上，虛擬機運行在操作系統上，內核內存屬於操作系統自用內存，由操作系統負責管理，運用程序不能直接管理分配內核內存。應用程序可管理的是分配給自己的運行空間。因此java使用內存屬於應用程序內存。內核內存管理方式windows與unix實現管理方式不一樣，最大差別windows的每一個程序，內核需要使用掉一部分地址空間，餘下的留給應用程序。如32位系統，總共可以使用的地址空間是4G內核要用掉其中1G或者2G。但是unix實現的系統應用程序可以直接使用4G地址空間。有興趣請參考操作系統內核相關書籍。

Ⅲ java多線程機制中線程間可以共享相同的內存單元對還是錯

java多線程機制中線程間可以共享相同的內存單元是對的。根據查詢相關公開信息顯示，同一進程的多個線程間可以共享相同的內存單元，並可利用這些共享單元來實現數據交換、實時通信和必要的同步操作。

Ⅳ java的內存回收機制是什麼呢程序員能自己手動釋放內存么能指定內存釋放時間么

不能手動釋放，內存中沒有引用指向的對象為垃圾，java垃圾回收機制會不定時的收回這些垃圾對象

Ⅳ java中內存的概念

Java中的內存其實是java虛擬機幫助程序員管理的。。
籠統地去講，java的內存分配分為兩個部分，一個是數據堆，一個是棧
程序在運行的時候 一般分配數據堆，把局部的臨時的變數都放進去，生命周期和進程有關系。但是如果程序員聲明了static的變數，就直接在棧中運行的，進程銷毀了，不一定會銷毀static變數。

另外為了保證java內存不會溢出，java中有垃圾回收機制
System.gc()即垃圾收集機制是指jvm用於釋放那些不再使用的對象所佔用的內存。java語言並不要求jvm有gc，也沒有規定gc如何工作。垃圾收集的目的在於清除不再使用的對象。gc通過確定對象是否被活動對象引用來確定是否收集該對象。