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Java面向对象内存分析 Java面向对象和内存分析图文详解

兴涛   2021-05-31 我要评论
想了解Java面向对象和内存分析图文详解的相关内容吗,兴涛在本文为您仔细讲解Java面向对象内存分析的相关知识和一些Code实例,欢迎阅读和指正,我们先划重点:java面向对象的理解,java内存分析,java内存分析方法,下面大家一起来学习吧。

一、Java类

类是面向对象编程中最基本的单位。

Java中的类包含三个内容,分别是:

属性

  • 属性又叫成员变量。
  • 属性用于定义类或类对象的数据(静态特征)。
  • 范围为整个类体。

方法

  • 方法用于定义类或类对象的行为特征(执行动作)(动态)。
  • 方法类似于面向过程中的函数,面向过程中的函数是最基本的单位;
  • 而在面向对象中,最基本单位是类,方法从属于类和对象。

构造方法

  • 构造方法分为无参构造方法;有参构造方法。
  • 构造方法要与类名保持一致。
  • 如果不设置构造方法,则系统自动生成无参构造方法。

属性的定义格式:

 [修饰符] 属性类型 属性名 = [默认值];  //若不初始化则系统默认给默认值

方法定义格式:

[修饰符] 方法返回值类型 方法名(形参){
 语句
}

有如下代码进行示例分析

public class Person{

	public String name;   //属性,带有修饰符
	int age;
	
	public void show(){  //方法
		System.out.println("姓名:"+name+",年龄:"+age);
	}
	
	/*
	Person(){  //构造方法,手动,无参构造方法,一个类里无参构造方法只能有一个
	}
	*/
	
	/*
	Person(String name, int age){   //手动,有参构造方法。
		this.name = name;
		this.age = age;
	}
	*/
	
	public static void main (String[] args){
		Person p1 = new Person("李四",18);  //此时调用的是上面手动有参的构造方法
		Person p2 = new Person();  //此时调用的是无参构造方法
		p2.name = "张三";  //无参构造方法需要以下赋值
		p2.age = 18;
		p2.show();
	} 
}

二、内存分析

上面介绍了类的基本知识,那么我们接下来根据上面的代码来进行内存分析。

JVM内存模型很复杂,为了更好的理解面向对象和面向对象代码,下面进行对模型的简化。(此内存分析并不是为了理解JVM内存模型)

下面对上面三个内存模型进行特征介绍:

栈:

  • 栈描述的是方法执行的内存模型,每个方法被调用时都会创建一个栈帧。
  • JVM为每个线程创建一个栈。
  • 栈是私有,在线程间不会共享。
  • 栈是一段连续的存储空间。

堆:

  • 堆用于存储创建好的对象。
  • JVM只有一个堆。
  • 堆被所有线程共享。
  • 堆是不连续的空间,分配灵活。

方法区:

  • 方法区实际也是堆,用来专门存储类、常量(static关键词相关)等相关信息。
  • JVM只有一个方法区。
  • 可共享。
  • 存储不变的信息。

下面我们来看代码的运行过程:

程序均是将main方法作为程序的入口,执行第二条语句(第一条先忽略)

	Person p2 = new Person();

此时会在栈中开辟一个新的栈帧,为main方法栈帧;方法区会加载整个类模板,存储类里面的相关信息;在堆处会产生一个新的类的对象。如图

/*
小插曲:Java使用new关键字来调用构造方法,从而返回该类的实例(对象)。但是这个对象不是完全由构造方法来创建的。创建一个方法分4步:

在堆中分配对象空间,并将对象的成员变量初始化默认值执行显式初始化(比如int i = 3)执行构造方法返回对象地址

*/

当Person()构造方法调用完成后,出栈继续执行main中的下一条语句。如图

下一条语句是

	p2.name = "张三";
	p2.age = 18;

此时是方法区的张三赋值给name;

我们继续执行下条语句

p2.show();

此时会执行show方法,我们注意到show方法中有age和name。那么它们是谁的name和age呢?我们可以看是p2.show()。p2的地址是0x11,指向的是堆中的0x11对象,所以show方法中的name和age就已知了。

那么当方法执行完后,show方法出栈,同时main方法也执行完毕,也需要出栈,main方法执行完后,对象和方法区中的类信息也就会清空。内存就会回到最初的状态。

总结


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