Idées de programmation Java : utilisation de références pour faire fonctionner des objets et comment la mémoire est allouée lorsque le programme est en cours d'exécution

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Tout d'abord, ce que je veux dire, c'est Pensées sur la programmation Java - Cartes de connaissances sera une série d'articles. l'article est ce que j'ai lu " Mon expérience dans le livre "Java Programming Thoughts", alors pourquoi devrais-je écrire cette série d'articles ? Il y a plusieurs raisons :

• Reprendre Java En raison de la particularité de mes projets de travail, je n'utilise pas le langage Java depuis plus d'un an.

• Je veux utiliser mon temps libre pour écrire quelque chose pour aider ceux qui en ont besoin.

• Brisez les connaissances du livre entier en morceaux et utilisez pleinement votre temps fragmenté.

Dans des circonstances normales, les derniers articles seront mis à jour sur mon compte public WeChat : Java Programming Community Si vous êtes intéressé, vous pouvez le suivre.
Bon, allons droit au but :

Carte 01. Utiliser des références pour manipuler des objets

Tous ceux qui étudient Java savent que Java est un langage orienté objet (POO), bien que Java est basé sur C++, mais en comparaison, Java est un langage de programmation orienté objet plus « pur ». Comme le dit le proverbe "tout est objet", le langage Java suppose que nous effectuons uniquement de la programmation orientée objet, c'est-à-dire Avant de commencer à utiliser Java pour le design, nous devons changer notre façon de penser et porter notre attention sur objets . C’est la compétence de base pour utiliser le langage Java.

Chaque langage de programmation a sa propre façon de gérer les données. Parfois, les programmeurs doivent toujours faire attention au type avec lequel ils ont affaire. Doivent-ils manipuler les éléments directement ou utiliser une représentation indirecte basée sur une syntaxe spéciale pour manipuler les objets ? En C et C++, nous utilisons des pointeurs. En Java, tout est simplifié car « tout est un objet » et tout est traité comme un objet. Bien que tout soit traité comme un objet, l'identifiant manipulé est en réalité une référence à l'objet. Voici un exemple concret pour vous aider à comprendre. Dans la vie, nous utilisons des télécommandes (références) pour faire fonctionner des téléviseurs (objets). Lorsque vous souhaitez changer la chaîne ou le volume du téléviseur, la télécommande (référence) est en fait manipulée, et la télécommande contrôle le téléviseur (objet). Si vous souhaitez vous déplacer dans la pièce tout en pouvant faire fonctionner le téléviseur, alors emportez simplement la télécommande (référence) au lieu du téléviseur (objet) .
Créons une référence String :

String str;

La str ici est juste une référence, pas un objet Une référence peut exister indépendamment et n'a pas nécessairement besoin qu'un objet lui soit associé. , tout comme la télécommande peut exister de manière autonome même sans téléviseur. Mais la création ci-dessus n'est pas sûre. La manière la plus sûre consiste à l'initialiser lorsque nous créons la référence. Par exemple :

String str = "hello";

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Carte 02. Comment la mémoire est-elle allouée lorsque le programme est en cours d'exécution ?

Lorsque le programme est en cours d'exécution, il existe cinq endroits différents où les données peuvent être stockées :

• 1, S'inscrire  : c'est le la plus rapide La zone de stockage , car elle est située dans un endroit différent des autres zones de stockage - à l'intérieur du processeur . Mais le nombre de registres est extrêmement limité, donc les registres sont alloués en fonction de la demande. Vous ne pouvez pas le contrôler directement, ni ressentir aucun signe de l'existence de registres dans le programme.

• 2. Pile  : est située dans la RAM (Random Access Memory) à usage général , mais bénéficie d'un support direct du processeur via le pointeur de pile. Si le pointeur de pile se déplace vers le bas, une nouvelle mémoire est allouée ; s'il se déplace vers le haut, cette mémoire est libérée. Il s’agit d’un moyen rapide et efficace d’allouer du stockage, juste derrière les registres. Lors de la création d'un programme, le système Java doit connaître la durée de vie exacte de tous les éléments stockés dans la pile afin de déplacer le pointeur de la pile de haut en bas . Cette contrainte limite la flexibilité du programme, donc bien que certaines données Java soient stockées sur la pile - notamment les références d'objets, les objets Java n'y sont pas stockés.

• 3. Heap : Un pool de mémoire générale (également situé dans la zone RAM) utilisé pour stocker tous les objets Java . L'avantage que le tas soit différent de la pile est : Le compilateur n'a pas besoin de savoir combien de temps les données stockées survivent dans le tas. Par conséquent, il existe une grande flexibilité dans l’allocation des tas. Lorsque vous avez besoin d'un objet, il vous suffit d'écrire une simple ligne de code en utilisant new. Lorsque cette ligne de code est exécutée, le stockage sera automatiquement alloué dans le tas. Bien sûr, il y a un prix à payer pour cette flexibilité : l'allocation du stockage et le nettoyage avec le tas peuvent prendre plus de temps que l'allocation du stockage avec la pile

• 4, Stockage constant  : Les valeurs constantes sont généralement stockées directement dans le code du programme , ce qui est sûr car elles ne seront jamais modifiées. Parfois, dans les systèmes embarqués, les constantes sont isolées des autres parties, donc, dans ce cas, vous pouvez choisir de les stocker dans la ROM (mémoire morte).

• 5. Stockage non RAM : Si les données survivent complètement en dehors du programme, alors elles ne peuvent être soumises à aucune restriction par le programme, peut exister même lorsque le programme n'est pas en cours d'exécution. Deux exemples de base sont : Objets de flux et objets persistants. Dans les "objets de flux", les objets sont convertis en flux d'octets, qui sont généralement envoyés à une autre machine. Dans les "objets persistants", les objets sont donc stockés sur le disque. ils conservent leur état même si le programme se termine. L'astuce de cette méthode de stockage est de convertir l'objet en quelque chose qui peut être stocké sur d'autres supports, puis restauré en un objet standard basé sur la RAM si nécessaire. Java prend en charge la persistance légère, tandis que des mécanismes tels que JDBC et hibernate fournissent une prise en charge plus sophistiquée pour le stockage et la lecture des informations sur les objets dans la base de données.

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