Java对象的生命周期

发表于:2013-1-07 09:49

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 作者:JAVA2010CZP    来源:51Testing软件测试网采编

  要理解java对象的生命周期,我们需要要明白两个问题,

  1、java是怎么分配内存的 ,2、java是怎么回收内存的。

  喜欢java的人,往往因为它的内存自动管理机制,不喜欢java的人,往往也是因为它的内存自动管理。我属于前者,这几年的coding经验让我认识到,要写好java程序,理解java的内存管理机制是多么的重要。任何语言,内存管理无外乎分配和回收,在C中我们可以用malloc动态申请内存,调用free释放申请的内存;在C++中,我们可以用new操作符在堆中动态申请内存,编写析构函数调用delete释放申请的内存;那么在java中究竟是内存怎样管理的呢?要弄清这个问题,我们首先要了解java内存的分配机制,在java虚拟机规范里,JVM被分为7个内存区域,但是规范这毕竟只是规范,就像我们编写的接口一样,虽然最终行为一致,但是个人的实现可能千差万别,各个厂商的JVM实现也不尽相同,在这里,我们只针对sun的Hotspot虚拟机讨论,该虚拟机也是目前应用最广泛的虚拟机。

  虚拟器规范中的7个内存区域分别是三个线程私有的和四个线程共享的内存区,线程私有的内存区域与线程具有相同的生命周期,它们分别是: 指令计数器、 线程栈和本地线程栈,四个共享区是所有线程共享的,在JVM启动时就会分配,分别是:方法区、 常量池、直接内存区和堆(即我们通常所说的JVM的内存分为堆和栈中的堆,后者就是前面的线程栈)。接下来我们逐一了解这几个内存区域。

  1 指令计数器。我们都知道java的多线程是通过JVM切换时间片运行的,因此每个线程在某个时刻可能在运行也可能被挂起,那么当线程挂起之后,JVM再次调度它时怎么知道该线程要运行那条字节码指令呢?这就需要一个与该线程相关的内存区域记录该线程下一条指令,而指令计数器就是实现这种功能的内存区域。有多少线程在编译时是不确定的,因此该区域也没有办法在编译时分配,只能在创建线程时分配,所以说该区域是线程私有的,该区域只是指令的计数,占用的空间非常少,所以虚拟机规范中没有为该区域规定OutofMemoryError。

  2、线程栈。先让我看以下一段代码:

class Test{
public static void main(String[] args) {
Thread th = new Thread();
th.start();
}
}

  在运行以上代码时,JVM将分配一块栈空间给线程th,用于保存方法内的局部变量,方法的入口和出口等,这些局部变量包括基本类型和对象引用类型,这里可能有人会问,java的对象引用不是分配在堆上吗?有这样疑惑的人,可能是没有理解java中引用和对象之前的区别,当我们写出以下代码时:

public Object test()
{
Object obj = new Object();
return obj;
}

  其中的Object obj就是我们所说的引用类型,这样的声明本身是要占用4个字节,而这4个字节在这里就是在栈空间里分配的,准确的说是在线程栈中为test方法分配的栈帧中分配的,当方法退出时,将会随栈帧的弹出而自动销毁,而new Object()则是在堆中分配的,由GC在适当的时间收回其占用的空间。每个栈空间的默认大小为0.5M,在1.7里调整为1M,每调用一次方法就会压入一个栈帧,如果压入的栈帧深度过大,即方法调用层次过深,就会抛出StackOverFlow,,SOF最常见的场景就是递归中,当递归没办法退出时,就会抛此异常,Hotspot提供了参数设置改区域的大小,使用-Xss:xxK,就可以修改默认大小。

  3、本地线程栈。顾名思义,该区域主要是给调用本地方法的线程分配的,该区域和线程栈的最大区别就是,在该线程的申请的内存不受GC管理,需要调用者自己管理,JDK中的Math类的大部分方法都是本地方法,一个值得注意的问题是,在执行本地方法时,并不是运行字节码,所以之前所说的指令计数器是没法记录下一条字节码指令的,当执行本地方法时,指令计数器置为undefined。

  接下来是四个线程共享区。

  1、方法区。这块区域是用来存放JVM装载的class的类信息,包括:类的方法、静态变量、类型信息(接口/父类),我们使用反射技术时,所需的信息就是从这里获取的。

  2、常量池。当我们编写如下的代码时:

class Test1{
private final int size=50;
}

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