Ausführliche Erläuterung der Beispiele für Speicherprototypen virtueller Java-Maschinen

Die sechs Teile des Java Virtual Machine-Speicherprototyps:

1. Registrieren: Wir haben keine Kontrolle über das Programm

2. Stapel: Speichert grundlegende Datentypen und Objektreferenzen. aber Das Objekt selbst wird nicht auf dem Stapel gespeichert, sondern im Heap

3. Heap: speichert die mit new generierten Daten

4. Statische Domäne: wird im mit definierten Objekt gespeichert statisches Mitglied

5. Konstantenpool: Konstanten speichern

6. Nicht-RAM-Speicher: permanenter Speicherplatz wie Festplatte

Java-Speicherzuweisung Der Stapel

Die Grundeinheit des Stapels ist der Frame (oder Stapelrahmen): Immer wenn ein Java-Thread ausgeführt wird, weist die Java Virtual Machine dem Thread einen Java-Stack zu. Wenn der Thread eine bestimmte Java-Methode ausführt, schiebt er einen Frame in den Java-Stack. Dieser Frame wird zum Speichern von Parametern, lokalen Variablen, Operanden, Zwischenergebnissen usw. verwendet. Wenn die Ausführung dieser Methode abgeschlossen ist, wird der Frame vom Stapel entfernt. Wenn eine Variable in einem Codeblock definiert wird, weist Java der Variablen Speicherplatz auf dem Stapel zu. Wenn die Variable den Gültigkeitsbereich verlässt, gibt Java automatisch den für die Variable zugewiesenen Speicherplatz frei und der Speicherplatz kann sofort verwendet werden. für andere Zwecke verwendet werden. Bei der Arbeit müssen wir jedoch auf die folgenden Punkte achten:

1. Alle Daten auf dem Java-Stack sind privat und andere Threads können nicht auf die Stapeldaten dieses Threads zugreifen.

2. Alle Objekte werden gespeichert und jedes Objekt enthält Informationen über eine entsprechende Klasse (der Zweck der Klasse besteht darin, Betriebsanweisungen zu erhalten).

3. JVM hat nur einen Heap-Bereich (Heap). ) und wird von allen Threads gemeinsam genutzt. Im Heap werden nur das Objekt selbst und das Array selbst gespeichert Speicherzuweisung

Der Heap in der Java Virtual Machine wird zum Speichern von neu erstellten Objekten und Arrays verwendet. Der im Heap zugewiesene Speicher wird vom automatischen Garbage-Collection-Mechanismus der Java Virtual Machine verwaltet.

Vereinfacht ausgedrückt wird der Heap im Vergleich zum Stapel hauptsächlich zum Speichern von Java-Objekten und der Stapel hauptsächlich zum Speichern von Objektreferenzen verwendet ... Nachdem ein Array oder Objekt im Heap generiert wurde, Es kann auch zum Stapel hinzugefügt werden. Definieren Sie eine spezielle Variable im Stapel, sodass der Wert dieser Variablen im Stapel der ersten Adresse des Arrays oder Objekts im Heapspeicher entspricht. Diese Variable im Stapel wird zu einer Referenzvariablen des Arrays oder Objekts. Eine Referenzvariable ist gleichbedeutend damit, einem Array oder Objekt einen Namen zu geben. Sie können dann die Referenzvariable im Stapel verwenden, um auf das Array oder Objekt im Heap im Programm zuzugreifen. Eine Referenzvariable entspricht der Namensgebung für ein Array oder Objekt.

Der Heap von Java ist ein Laufzeitdatenbereich, aus dem Klassenobjekte Speicherplatz zuweisen. Diese Objekte werden durch Anweisungen wie new, newaray, anewarray und multianewarray erstellt und erfordern keine explizite Freigabe des Heaps Der Vorteil des Heaps besteht darin, dass er die Speichergröße dynamisch zuweisen kann und die Lebensdauer dem Compiler nicht im Voraus mitgeteilt werden muss, da er den Speicher zur Laufzeit dynamisch zuweist und der Garbage Collector dies automatisch tut Sammeln Sie diese ungenutzten wiederverwendeten Daten. Der Nachteil besteht jedoch darin, dass die Zugriffsgeschwindigkeit aufgrund der dynamischen Zuweisung von Speicher zur Laufzeit langsam ist.

Hinweis: Die erstellten Objekte enthalten nur ihre eigenen Mitgliedsvariablen und keine Mitgliedsmethoden . Da Objekte derselben Klasse ihre eigenen Mitgliedsvariablen haben und in ihren eigenen Heaps gespeichert sind, sie jedoch die Methoden der Klasse gemeinsam nutzen, werden die Mitgliedsmethoden nicht jedes Mal kopiert, wenn ein Objekt erstellt wird

Ergänzung: Java-Vergleich. Der Grund für die Speicherbelegung

Referenzvariablen sind gewöhnliche Variablen, die bei ihrer Definition auf dem Stapel zugewiesen werden. Die Referenzvariablen werden freigegeben, nachdem das Programm außerhalb ihres Gültigkeitsbereichs ausgeführt wurde, während dies bei den Arrays und Objekten selbst der Fall ist Wenn das Programm außerhalb des Codeblocks ausgeführt wird, in dem sich die Anweisung befindet, die new zum Generieren eines Arrays oder Objekts verwendet, wird der vom Array und Objekt selbst belegte Speicher nicht freigegeben. Arrays und Objekte werden nur dann zu Müll, wenn sie vorhanden sind Da keine Referenzvariablen darauf verweisen und nicht erneut verwendet werden können, werden sie zu einem ungewissen Zeitpunkt vom Garbage Collector gesammelt (freigegeben). Dies ist auch der Grund, warum Java mehr Speicher beansprucht 🎜>

Tatsächlich bezieht sich der Zeiger in Java auf die Variable im Stapel, die auf die Variable im Heap-Speicher zeigt. Der Vorteil des Stapels besteht darin, dass die Zugriffsgeschwindigkeit schneller ist als die des Heaps, gleich nach dem Register Der Nachteil besteht jedoch darin, dass die Datengröße und -lebensdauer gemeinsam genutzt werden können und es an Flexibilität mangelt. Der Stapel speichert hauptsächlich einige grundlegende Arten variabler Daten (int, short, long, byte, float, double, boolean). char) und Objekthandles (Referenzen). Eine sehr wichtige Besonderheit des Stapels ist, dass die im Stapel gespeicherten Daten gemeinsam genutzt werden können:

inta=3

intb=3;

Der Compiler verarbeitet zuerst inta=3; zuerst erstellt er einen Verweis auf die Variable a auf dem Stapel und prüft dann, ob der Wert 3 auf dem Stapel vorhanden ist. Wenn er nicht gefunden wird, speichert er 3 und zeigt dann a bis 3. . Verarbeiten Sie dann intb=3; nachdem Sie die Referenzvariable von b erstellt haben, wird b direkt auf 3 verwiesen, da sich bereits ein Wert von 3 auf dem Stapel befindet. Auf diese Weise gibt es eine Situation, in der a und b gleichzeitig auf 3 zeigen.

Wenn zu diesem Zeitpunkt erneut a=4 gesetzt ist, sucht der Compiler erneut, ob ein 4-Wert im Stapel vorhanden ist. Wenn nicht, speichert er 4 und setzt einen Punkt auf 4. Wenn es bereits vorhanden ist, verweisen Sie a direkt auf diese Adresse. Daher haben Änderungen im Wert von a keinen Einfluss auf den Wert von b.

Es ist zu beachten, dass sich diese Art der Datenfreigabe von der Freigabe unterscheidet, bei der die Referenzen zweier Objekte gleichzeitig auf ein Objekt verweisen, da in diesem Fall die Änderung von a keine Auswirkungen auf b hat Wird vom Compiler vollständig bestimmt und hilft, Platz zu sparen. Wenn eine Objektreferenzvariable den internen Zustand des Objekts ändert, wirkt sich dies auf eine andere Objektreferenzvariable aus.

　Konstanter Pool (Konstantpool)

　 Der Konstantenpool bezieht sich auf einige Ressourcen, die während der Kompilierung ermittelt und in den kompilierten .class-Dateidaten gespeichert werden. Zusätzlich zu den konstanten Werten (final), die verschiedene im Code definierte Grundtypen (z. B. int, long usw.) und Objekttypen (z. B. String und Arrays) enthalten, enthält er auch einige Symbolreferenzen in Textform , wie zum Beispiel:

　1. Vollständig qualifizierte Namen von Klassen und Schnittstellen;

　2. Namen und Deskriptoren von Feldern;

　3. Methoden, Namen und Deskriptoren.

Die virtuelle Maschine muss für jeden geladenen Typ einen konstanten Pool verwalten. Bei String-Konstanten liegen ihre Werte im Konstantenpool. Der Konstantenpool ist ein geordneter Satz von Konstanten, die von diesem Typ verwendet werden, einschließlich direkter Konstanten (String-, Ganzzahl- und Gleitkommakonstanten) und symbolischer Verweise auf andere Typen, Felder und Methoden. Der Konstantenpool in der JVM liegt in Form einer Tabelle im Speicher vor. Für den String-Typ gibt es eine Tabelle fester Länge, die zum Speichern literaler String-Werte verwendet wird, keine Symbole .

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonAusführliche Erläuterung der Beispiele für Speicherprototypen virtueller Java-Maschinen. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!