北大青鳥課程講解Java虛擬機(jī):JVM中的Stack和Heap(一)

北大青鳥學(xué)校學(xué)術(shù)部提供:在JVM中,內(nèi)存分為兩個(gè)部分,Stack(棧)和Heap(堆),F(xiàn)在,北大青鳥學(xué)校學(xué)術(shù)部丁老師將從JVM的內(nèi)存管理原理的角度來(lái)認(rèn)識(shí)Stack和Heap,并通過(guò)這些原理認(rèn)清Java中靜態(tài)方法和靜態(tài)屬性的問(wèn)題。

北大青鳥學(xué)校丁老師講解一般,JVM的內(nèi)存分為兩部分:Stack和Heap。
Stack(棧)是JVM的內(nèi)存指令區(qū)。Stack管理很簡(jiǎn)單,push一定長(zhǎng)度字節(jié)的數(shù)據(jù)或者指令,Stack指針壓棧相應(yīng)的字節(jié)位移;pop一定字節(jié)長(zhǎng)度數(shù)據(jù)或者指令,Stack指針彈棧。Stack的速度很快,管理很簡(jiǎn)單,并且每次操作的數(shù)據(jù)或者指令字節(jié)長(zhǎng)度是已知的。所以Java 基本數(shù)據(jù)類型,Java 指令代碼,常量都保存在Stack中。(北大青鳥課程

Heap(堆)是JVM的內(nèi)存數(shù)據(jù)區(qū)。Heap 的管理很復(fù)雜,每次分配不定長(zhǎng)的內(nèi)存空間,專門用來(lái)保存對(duì)象的實(shí)例。在Heap 中分配一定的內(nèi)存來(lái)保存對(duì)象實(shí)例,實(shí)際上也只是保存對(duì)象實(shí)例的屬性值,屬性的類型和對(duì)象本身的類型標(biāo)記等,并不保存對(duì)象的方法(方法是指令,保存在Stack中),在Heap 中分配一定的內(nèi)存保存對(duì)象實(shí)例和對(duì)象的序列化比較類似。而對(duì)象實(shí)例在Heap 中分配好以后,需要在Stack中保存一個(gè)4字節(jié)的Heap 內(nèi)存地址,用來(lái)定位該對(duì)象實(shí)例在Heap 中的位置,便于找到該對(duì)象實(shí)例。(北大青鳥課程)

北大青鳥學(xué)校丁老師講解:由于Stack的內(nèi)存管理是順序分配的,而且定長(zhǎng),不存在內(nèi)存回收問(wèn)題;而Heap 則是隨機(jī)分配內(nèi)存,不定長(zhǎng)度,存在內(nèi)存分配和回收的問(wèn)題;因此在JVM中另有一個(gè)GC進(jìn)程,定期掃描Heap ,它根據(jù)Stack中保存的4字節(jié)對(duì)象地址掃描Heap ,定位Heap 中這些對(duì)象,進(jìn)行一些優(yōu)化(例如合并空閑內(nèi)存塊什么的),并且假設(shè)Heap 中沒(méi)有掃描到的區(qū)域都是空閑的,統(tǒng)統(tǒng)refresh(實(shí)際上是把Stack中丟失了對(duì)象地址的無(wú)用對(duì)象清除了),這就是垃圾收集的過(guò)程。(北大青鳥課程)

北大青鳥學(xué)校專家提醒:首先我們要搞清楚的是什么是數(shù)據(jù)以及什么是指令。然后要搞清楚對(duì)象的方法和對(duì)象的屬性分別保存在哪里。(北大青鳥課程

1)方法本身是指令的操作碼部分,保存在Stack中;

2)方法內(nèi)部變量作為指令的操作數(shù)部分,跟在指令的操作碼之后,保存在Stack中(實(shí)際上是簡(jiǎn)單類型保存在Stack中,對(duì)象類型在Stack中保存地址,在Heap 中保存值);上述的指令操作碼和指令操作數(shù)構(gòu)成了完整的Java 指令。

3)對(duì)象實(shí)例包括其屬性值作為數(shù)據(jù),保存在數(shù)據(jù)區(qū)Heap 中。(北大青鳥課程)

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