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关于后端:一文带你理解-JVM-中堆空间和堆空间的区别

为了更高效的运行应用程序,JVM 抉择将内存划分为栈空间和堆空间。 每当咱们申明新变量和对象、调用新办法、申明 String 或执行相似操作时,JVM 都会在栈或堆空间外面操作指定内存。

在这篇文章外面,咱们将简要介绍 JVM 的内存模型以及它们的次要性能,而后咱们将介绍它们是如何存储在内存外面,以及会在哪里应用到它们。最初,咱们将分几个维度总结它们之间的次要区别。

1. 栈空间


JVM 中的栈空间用于动态内存调配和线程的执行。 它蕴含办法的原始值以及对象的援用。

对该内存的拜访是按后进先出 (LIFO) 程序进行的。每当咱们调用新办法时,都会在堆栈顶部创立一个新块,其中蕴含特定于该办法的值,例如原始变量和对对象的援用。

当办法实现执行时,其相应的堆栈帧将被刷新,流程返回到调用办法,这样空间就又可用于下一个办法运行。

1.1 栈空间的次要个性

栈空间的其余一些个性包含:

  • 它随着新办法的调用和返回别离增长和放大。
  • 堆栈中的变量只有在创立它们的办法正在运行时才存在。
  • 当办法执行实现时,它会主动调配和开释。
  • 如果此内存已满,Java 将抛出 java.lang.StackOverFlowError.
  • 与堆内存相比,拜访此内存的速度更快。
  • 该内存是线程平安的,因为每个线程都在本人的堆栈中运行。

2. 堆空间


堆空间用于 Java 对象在运行时的动态内存调配 。新对象总是在堆空间中创立,而这些对象的援用则存储在栈空间中。

这些对象具备全局拜访权限,咱们能够从应用程序中的任何地位拜访它们。

咱们能够将这个内存模型分解成更小的局部,称为世代,它们是:

  1. 新生代: 这是所有新对象被调配和老化的中央。填满时会产生 Minor GC。
  2. 老年代: 这是存储长期存活对象的中央。当对象存储在新生代时,会设置对象年龄的阈值,当达到该阈值时,对象会被挪动到老年代。

2.1 堆空间的次要个性

堆空间的其余一些个性包含:

  • 它通过简单的内存治理技术拜访,包含新生代、老年代等等。
  • 如果堆空间已满,Java 抛出 java.lang.OutOfMemoryError.
  • 拜访这块内存比栈内存慢
  • 与堆栈相比,此内存不会主动开释。它须要垃圾收集器来开释未应用的对象,以放弃内存应用的效率。
  • 与堆栈不同,堆不是线程平安的,须要通过正确同步代码来爱护。

3. 内存调配示例


基于咱们目前所学的,让咱们通过剖析一个简略的 Java 代码来展现 JVM 如何治理内存:

class Person {
    int id;
    String name;

    public Person(int id, String name) {
        this.id = id;
        this.name = name;
    }
}

public class PersonBuilder {private static Person buildPerson(int id, String name) {return new Person(id, name);
    }

    public static void main(String[] args) {
        int id = 23;
        String name = "John";
        Person person = null;
        person = buildPerson(id, name);
    }
}

让咱们逐渐剖析一下:

  1. 当咱们进入 main() 办法时,会在栈内存中创立一个空间来存储该办法的原语和援用。

    • 栈内存间接存储整数的原始值 id
    • Person 类型的援用变量 person 也将在栈空间中创立,它将指向堆中的理论对象。
  2. main() 调用参数化构造函数 Person(int, String) 将在前一个堆栈的顶部调配更多内存。将存储如下内容:

    • 栈空间中调用对象的 this 对象援用
    • 栈空间中的原始值 id
    • String 参数 name 的援用变量将指向堆内存中字符串池中的理论字符串
  3. main 办法进一步调用了 buildPerson() 静态方法,其进一步调配将在前一个之上的栈空间中进行。这将再次以上述形式存储变量。
  4. 堆内存会存储新创建的 Person 类型的 person 的所有实例变量

理论在内存中的调配如下图:

4. 小结


让咱们疾速总结一下栈空间和堆空间的次要区别:

参数 栈空间 堆空间
应用场景 在线程执行期间应用 整个应用程序在运行时应用堆空间
大小限度 栈空间有大小限度,具体取决于操作系统,通常小于堆空间 通常没有大小限度
存储内容 仅存储原始变量和在堆空间中创立的对象的援用 所有新创建的对象都存储在这里
存取程序 它应用后进先出 (LIFO) 内存调配零碎进行拜访 该内存是通过简单的内存治理技术拜访的,次要包含新生代和老年代。
生命周期 栈空间只在以后办法运行时才存在 只有利用程序运行,堆空间就存在
效率 与堆相比,调配速度要快得多 与堆栈相比调配更慢
调配和回收 当一个办法被调用和返回时,这个内存将被主动调配和回收 堆空间是在新对象创立时调配的,当它们不再被援用时将被回收

栈空间和堆空间是 Java 分配内存的两种根本形式,相熟它们的工作原理,将有利于咱们开发出高效运行的 Java 应用程序。


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