java笔记之java内存结构

前言

在学习java之前，要先了解java文件是如何运转的，就得了解一下JVM和java的内存结构。本文先介绍简单的java内存结构图，再总结一下程序运行时保存到什么地方。

简单的java内存结构图

1.方法区：用来存储代码。将.class文件加载到内存中，并存储在方法区

2.栈：用来存储局部变量，形参，方法的返回值，中间运算结果

3.堆：成员变量，数组对象，方法的引用

4.本地方法区：存储链接本地方法相关的代码

5.执行过程：

执行了java命令之后，classloader将.class文件，加载到内存中并存储在方法区。

然后JVM调用main方法，顺次执行代码。

将局部变量存储在栈区中，将引用变量是指向内容存储在堆区中。

引用变量所指向的空间，用来存储hashcode码，顺次执行到mian方法完毕。

再通过classLoader将.class文件内容在JVM所占用的空间全部卸载。

程序运行时保存到什么地方

内存的分配。有六个地方都可以保存数据：
(1) 寄存器。这是最快的保存区域，因为它位于处理器内部。然而，寄存器的数量十分有限，所以寄存器是根据需要由编译器分配。
(2) 堆栈。驻留于常规RAM（随机访问存储器）区域，但可通过它的“堆栈指针”获得处理的直接支持。堆栈指针若向下移，会创建新的内存；若向上移，则会释放那些内存。这是一种特别快、特别有效的数据保存方式，仅次于寄存器。创建程序时，Java编译器必须准确地知道堆栈内保存的所有数据的“长度”以及“存在时间”。这是由于它必须生成相应的代码，以便向上和向下移动指针。这一限制无疑影响了程序的灵活性，所以尽管有些Java数据要保存在堆栈里——特别是对象句柄，但Java对象并不放到其中。
(3) 堆。一种常规用途的内存池（也在RAM区域），其中保存了Java对象。和堆栈不同，“内存堆”或“堆”（Heap）最吸引人的地方在于编译器不必知道要从堆里分配多少存储空间，也不必知道存储的数据要在堆里停留多长的时间。因此，用堆保存数据时会得到更大的灵活性。要求创建一个对象时，只需用new命令编制相关的代码即可。执行这些代码时，会在堆里自动进行数据的保存。当然，为达到这种灵活性，必然会付出一定的代价：在堆里分配存储空间时会花掉更长的时间！
(4) 静态存储。这儿的“静态”（Static）是指“位于固定位置”（尽管也在RAM里）。程序运行期间，静态存储的数据将随时等候调用。可用static关键字指出一个对象的特定元素是静态的。但Java对象本身永远都不会置入静态存储空间。
(5) 常数存储。常数值通常直接置于程序代码内部。这样做是安全的，因为它们永远都不会改变。有的常数需要严格地保护，所以可考虑将它们置入只读存储器（ROM）。
(6) 非RAM存储。若数据完全独立于一个程序之外，则程序不运行时仍可存在，并在程序的控制范围之外。其中两个最主要的例子便是“流式对象”和“固定对象”。对于流式对象，对象会变成字节流，通常会发给另一台机器。而对于固定对象，对象保存在磁盘中。即使程序中止运行，它们仍可保持自己的状态不变。对于这些类型的数据存储，一个特别有用的技巧就是它们能存在于其他媒体中。一旦需要，甚至能将它们恢复成普通的、基于RAM的对象。Java 1.1提供了对Lightweight
　　persistence的支持。未来的版本甚至可能提供更完整的方案。

总结

JVM栈由一个个的栈帧组成, 每个栈帧都是一个方法的调用状态. 每个栈帧主要由三部分组成: 局部变量表(又叫本地变量表), 操作数栈和其他一些信息. 主要是局部变量表和操作数栈.