Java数组的内存管理

Java语言是典型的静态语言,因此Java的数组是静态的,即当数组被初始化之后,该数组的长度是不可变的。Java程序中的数组必须经初始化才能使用。所谓初始化,就是当数组对象的元素分配内存空间,并未每个数组元素指定初始值。

数组的初始化有以下两种方式:

静态初始化:初始化时由程序员显式指定每个数组元素的初始值,由系统决定数组长度。

动态初始化:初始化时由程序员只指定数组长度,由系统为数组元素分配初始值。

Java的数组变量是一种引用类型的变量,数组变量并不是数组本身,它只是指向堆内存中的数组对象。因此,可以改变一个数组变量所引用的数组,这样可以造成数组长度可变的假象。

所有局部变量都是放在栈内存里保存的,不管其是基本类型的变量,还是引用类型的变量,都是存储在各自的方法栈区中,但引用类型变量所引用的对象(包括数组,普通java对象)则总是存储在堆内存中。对于java语言而言,堆内存中的对象通常不允许直接访问,为了访问堆内存中的对象,通常只能通过引用变量。引用变量本质上只是一个指针,只要程序通过引用变量访问属性,或者通过调用引用变量来调用方法,该引用变量将会由它所引用的对象代替。

当通过引用变量来访问实例属性,或者调用非静态方法时,如果该引用变量还未引用一个有效的对象,程序就会引发NullPointException运行时异常。

对象与内存控制

内存分配特指创建Java对象时JVM为该对象在堆内存中所分配的内存空间。内存回收指的是当该Javad对象失去引用,变成垃圾时,JVM的垃圾回收机制自动清理该对象,并回收该对象所占用的内存。

Static的作用就是将实例成员变为类成员。Static只能修饰在类里定义的成员部分,包括成员变量,方法,内部类,初始化块,内部枚举类、如果没有使用static修饰这些类里的成员,这里成员属于该类的实例;如果使用了static修饰,这些成员就属于类本身,从这个意义上看,static只能修饰类里的成员,不能修饰外部类,不能修饰局部变量,局部内部类。

在同一个JVM内,每个类只对应一个Class对象,但每个类可以创建多个Java对象。由于同一个JVM内每个类只对应一个Class对象,因此同一个JVM内的一个类的类变量只需要一块内存空间;但对于实例变量而言,该类每创建一个实例,就需要为实例变量分配一块内存空间。

Javap主要用于帮助开发者深入了解Java编译器的机制,其语法格式如下:javap <options> <classes>。该工具支持如下常用选项:

-c: 分解方法代码,也就是显示每个方法具体的字节码。

-l: 用于指定显示行号和局部变量列表。

-public|private|protected|package: 用于指定显示那种级别的类成员,分别对应Java的4种访问控制权限。

-verbose: 用于指定显示更进一步的详细信息。

当调用某个类的构造器来创建Java对象时,系统总会先调用父类的非静态初始化块进行初始化。这个调用是隐式执行的,而且父类的静态初始化块总是会被执行。接着会调用父类的一个或多个构造器执行初始化,这个调用既可以是通过super进行显示调用,也可以是隐式调用。

当所有父类的非静态初始化块,构造器依次调用完成后,系统调用本类的非静态初始化块,构造器执行初始化,最后返回本类的实例。

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