前言
只看代码,我们只能了解程序执行的先后顺序,通过内存分析,我们可以了解程序执行过程中的内存分配情况。前者是在时间维度上进行分析,后者是在空间维度上进行分析。本文目的就是将具体代码与其执行过程中的内存分配情况对应起来,使大家对这块内容有个清晰的认识。
概述
根据下图,我们首先来介绍一下整个程序执行过程。主要分为三步:
- 双击程序文件,将程序装载到内存中;
- 内存中本身有操作系统的代码,会找到代码中的main方法开始执行;
- 执行过程中的内存管理。
补充:
程序文件本身放在硬盘上,文件扩展名可以是.exe或者是.class等。
内存管理即本文主要介绍的问题。内存管理过程中会将内存分为四块区域:堆区(Heap),栈区(Stack),数据区(Data Segment),代码区(Code Segment)。
总体而言,要记住以下四点:
1.new出来的东西放到堆区;
2.局部变量放到栈区;
3.静态变量和字符串常量放到数据区;
4.代码放到代码区。
以上四点是根本准则,下面的就是具体要强调的细节了。
具体情况
类和对象
程序执行过程中,定义的类的代码会加载到内存中的代码区;
对象在实例化的过程中(new)产生。
如上图所示,类C的代码会加载到代码区;在执行main方法时,c1和c2属于局部变量,会在栈区分配两块空间;new C()的过程中,会在堆区分配空间,这块空间属于某个对象,在该对象的控空间中,包括了成员变量的空间。
方法
方法执行时,首先为方法的形参分配空间,形参等同于局部变量,所以在栈内存分配空间。接着,采用值传递的方式,实参把值复制给形参。方法有返回值时,返回值也会在栈中有块临时内存,没有名字。
方法执行完毕之后,为方法执行分配的局部变量及返回值的临时的空间消失。
继承
如上图所示,如果“Class Student extends Person”,则在new Student ( )时,堆中分配的属于该对象的空间中,会同时有父对象的空间。即子类对象比父类对象大,子类对象拥有父类对象。同时具有this和super引用,分别指向整个对象和其中的父对象。
静态变量和字符串常量
以下是一段具有静态成员变量和字符串常量的代码:
public class Cat {
private static int sid = 0;//静态成员变量
private String name; //成员变量
int id;
Cat(String name) {
this.name = name;
id = sid++;
}
public void info(){
System.out.println
("My name is "+name+" No."+id);
}
public static void main(String arg[]){
Cat mimi = new Cat("mimi"); //"mimi"为字符串常量
Cat pipi = new Cat("pipi");
mimi.info();
pipi.info();
}
}
如上图所示静态变量只有一份,存在于数据区;字符串常量也存在于数据区。
多态
多态存在有三个条件:继承,重写,父类引用指向子类对象。内存分配情况同继承时的内存分配情况。只是当向上转型时,只能访问父类的成员变量,而在执行重写方法时,会根据实际绑定的子类对象,执行子类对象的方法。
如:Animal a= new Dog();该对象只能访问name属性,不能访问子类对象的furColor属性。
动态决定执行哪段方法代码。Animal和Cat都有enjoy方法,当Animal a= new Cat(); a.enjoy();在执行过程中,会决定执行Cat中的enjoy方法的代码。
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