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标题: [邱烙考黑马]java内存分配、垃圾回收、类加载、动态绑定 [打印本页]

作者: 小爷邱烙 时间: 2014-12-7 13:16
标题: [邱烙考黑马]java内存分配、垃圾回收、类加载、动态绑定
java内存分配
  JVM启动时，会在内存中占用一块空间。这块内存空间被分为：方法区、虚拟机栈、本地方法栈、堆、程序计数器。
  这些内存区域组成java运行时数据区。
  程序计数器：一块较小的内存，为当前线程所执行的字节码的行号指示器。字节码的解释执行需要通过这个计数器的值来取下一条指令。
                  而分支（if，switch），循环（for，while），跳转（break，continue），异常处理（try...catch），线程恢复都依赖计数器完成。
   对于单核CPU来说，多线程是通过线程快速切换执行来完成的。而为了多线程切换后能快速恢复正确位置，每个线程有一个独立的程序计数器，所以程序计数器是线程私有内存。
   此内存区域是唯一一个不存在内存溢出的区域。执行native方法时，计数器为空。
  虚拟机栈：即我们常说的栈内存。线程私有，生命周期与线程相同，用于描述方法的执行。一个方法被调用至执行完成，对应入栈-出栈。
   栈内存中存储：局部变量，操作栈，动态链接，方法出口
   局部变量表：栈内存中存储局部变量的部分：存储八种基本数据类型、对象的引用（记录地址）、returnAddress（字节码指令地址）
   栈内存在编译时就确定了大小，不会再改变（long，double占2个内存空间，其他占1个内存空间）
   栈内存可能出现的异常：StackOverflowError（单线程内存溢出），OutOfMemoryError（由于每个线程都有私有栈，线程越多，栈内存总量越大，超出规定值溢出）
  本地方法栈：同虚拟机栈，为native方法服务
  堆：线程共享内存，虚拟机启动时创建，用于存放对象，数组。堆内存的特点是垃圾清理。可能出现异常OutOfMemoryError：对象过多。
  方法区：线程共享内存，存储虚拟机加载的类信息，常量，静态变量，即时编译器编译后的代码。可能出现异常OutOfMemoryError。
  常量池：方法区的一部。编译期生成的各种字面量，符号引用在类加载后存入常量池。

Object obj = new Object();
//Object obj存入栈内存的变量表
//new Object()存入堆内存
//而Object的类加载信息（类型，父类，接口，方法）存入方法区

复制代码

java的垃圾回收机制
  程序计数器，虚拟机栈，本地方法栈三块内存生存周期与线程相同，这几块内存从分配到回收都是确定的，不存在垃圾回收问题。垃圾回收只涉及堆内存和方法区，这两块内存的分配回收都是动态的。
  堆内存对象回收算法：一个基本的算法是引用计数器，即有一个引用指向对象，该对象的引用计数器+1，引用失效，引用计数器-1，当引用计数器为0时，启动垃圾回收。这种算法简单，高效，但存在极大问题。当A对象的属性引用B对象，B对象的属性引用A对象，除此之外两个对象再无引用。实际上这两个对象已经不可能被访问，但由于互相引用，导致永远不可能被回收，造成内存泄漏。由于上述问题，垃圾回收机制不会使用引用计数器算法。
  JVM实际回收算法：根搜索算法：取一系列对象作为起始点，从这些节点上开始向下搜索，搜索所走过的路径称为引用链。当一个对象到起始点没有任何引用链连通时，说明该对象永远不可能到达，启动垃圾回收。
  可作为起始点的对象：栈中本地变量表中引用的对象；方法区中静态类属性引用的对象；方法区中常量引用的对象；本地方法区中native方法引用的对象。
  四种引用：强引用，软引用，弱引用，虚引用
   JDK1.2之前，只存在引用，非引用。引用的定义即引用类型数据中存储的是一块内存地址，那这块内存即为引用。JDK1.2之后对引用进行了细化，当内存是足够的，一些引用可以存储于内存中，当内存在垃圾回收之后还非常紧张时，这些引用可以抛弃。
   基于上述思想，划分出四种引用：
         强引用：Object obj = new Object();这类引用在失效前永远不会被垃圾回收
         软引用：系统在将要发生内存溢出之前，扫描软引用并回收，如果软引用都被回收，内存还是不够，才抛出内存溢出
         弱引用：一次垃圾回收之后，下次垃圾回收之前的垃圾，一旦垃圾回收，这些弱引用必定会回收
         虚引用：该引用获取不到引用对象，其作用仅仅是在这个对象被回收时，获取一个通知（知道哪个对象被回收了）
  finalizer()方法
   Object的方法，所有对象都有。一个对象的回收，经过两次搜索。第一次确定该对象是垃圾，之后会检查finalizer方法是否被重写，未重写则对象回收。若finalizer方法被重写，会将对象放入一个序列中，由虚拟机执行finalizer方法。此时，该对象有一次自救的机会，即在finalizer方法内部重新建立有效的引用，引用建立成功，则该对象又活了。自救失败，则垃圾回收。finalizer方法只会被执行一次，自救一次后，再垃圾回收，不会再判断finalizer方法。该方法的使用是极其不被推荐的，建议大家忘记这个方法。
  方法区中的垃圾包括两部分：废弃常量，无用的类
      废弃的常量：与堆内存中的对象相似，没有任何引用的常量即可执行垃圾回收
      无用的类：必须同时满足三个条件：
               1、该类所有的实例已经被回收
               2、该类的classloader已经被回收了
               3、该类的Class对象无引用，即该类不可能被反射
类加载
  从类加载至卸载经过7个阶段：加载，验证，准备，解析，初始化，使用，卸载。其中验证，准备，解析合称连接。
  类执行初始化的条件：new对象，读取/设置一个类中的静态字段（非final的，final的在常量池中），调用类中的静态方法。
                                 反射时。
                                 初始化一个类时，发现其父类未初始化，则初始化父类。
                                 启动虚拟机执行一个主类（带main方法的类）。
以上四种情况称为主动引用，而被动引用不会引发类初始化
  被动引用：通过子类调用父类静态字段，子类不被初始化。
               通过定义类类型数组，类不会被初始化。
               常量在常量池中，与类无关，类不会初始化。
  加载执行过程：
1、获取字节码二进制流（不一定是class文件）
2、将字节流所代表的静态存储结构转化为方法区的运行时数据结构
3、在堆内存中生成一个Class对象，作为静态数据入口
  验证执行：检验代码是否可用，是否安全（不会对系统造成危害）
  准备：为类变量（static）分配内存，设置类变量初始值。初始值为类型默认值，不是第一次赋的值
  解析：将常量池中的符号引用替换为直接引用
  初始化：执行所有静态变量赋值，执行static代码块
类加载器
  JVM需要的是一个字节码文件的二进制流，而不是一个文件。该流的获取动作称为类加载器。
java中判断两个类是否相同，首先看是否由同一个类加载器加载，若不是，即使文件是同一个，也不是同一个类（包含equals()和instanceof）
静态绑定和动态绑定
  静态绑定：在编译过程中已经绑定，与对象无关，哪个类型访问，调用哪个类的成员。java中成员变量（类变量，实例变量），被final，static，private修饰的方法，构造方法都是静态绑定。
  动态绑定：运行时，根据对象的类型绑定，这也是多态的体现。java中非静态绑定的方法都是动态绑定。

作者: 戴高乐 时间: 2014-12-7 16:54
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