Unit03 - 对象内存管理 、 继承的意义（上）

　　　　Unit03 - 对象内存管理 、 继承的意义（上）　　　　

1.内存管理:由JVM来管理的
  1)堆:
    1.1)存储所有new出来的对象(包含成员变量)
    1.2)没有任何引用所指向的对象就是垃圾，
        垃圾回收器(GC)不定时清理垃圾，
        回收过程是透明的(看不到的)，
        调用System.gc()建议GC尽快来回收
    1.3)成员变量的生命周期:
          创建对象时存在堆中，对象被回收时一并被回收
    1.4)内存泄露:不再使用的对象没有被及时的回收
                 建议:对象不再使用时及时将引用设置为null
  2)栈:
    2.1)用于存储正在调用中方法的所有局部变量(包括参数)
    2.2)调用方法时在栈中为该方法分配一块对应的栈帧，
        栈帧中存储的是方法中的所有局部变量(包括参数)，
        方法调用结束时，栈帧被清除，局部变量一并被清除
    2.3)局部变量的生命周期:
          调方法时存在栈中，方法结束时与栈帧一起被清除
  3)方法区:
    3.1)用于存储.class字节码文件(包括方法)
    3.2)方法只有一份，
        通过this来区分具体的对象

2.继承:
  2.1)作用:实现代码的复用，避免代码的重复
  2.2)通过extends来实现继承
  2.3)父类:所有子类所共有的属性和行为
      子类:子类所特有的属性和行为
  2.4)子继承父后，子具有: 父类的+子类的
  2.5)一个父类可以有多个子类，
      一个子类只能有一个父类----单一继承
  2.6)继承具有传递性
  2.7)java规定，构造子类之前必须先构造父类
      若子类构造中不调用父类的构造，则默认super()调用父类的无参构造
      若子类构造中调了父类的构造，则不再默认提供
      super()调用父类的构造必须位于子类构造的第一句

3.super:指代当前对象的父类对象
  super的用法:
    1)super.成员变量名------访问父类的成员变量
    2)super.方法名()--------调用父类的方法
    3)super()---------------调用父类的构造方法

4.向上造型:
  1)父类型的引用指向子类的对象
  2)能点出来什么，看引用的类型

//老虎是动物
Animal o3 = new Tiger(); //向上造型

class Animal{ //动物类
}
class Tiger extends Animal{ //老虎类
}

JAVA内存变量：
编译期，只检查语法是否正确
编译错误，指的是语法错误

运行期，JVM登场----分配内存

变量----占用的是JVM的内存

JAVA垃圾管理:
没有任何引用所指向的对象
垃圾回收器(GC)，不定时到内存堆中清理垃圾
并非看到垃圾就立刻清理

垃圾回收过程是透明的(看不到的)
System.gc()让内存回收尽量快一些

内存泄露:

　　　 没有用的内存还没有被及时的回收
         若对象不用了，及时将引用设置为null

堆-1

堆-2

栈

方法区

程序一：

package oo.day03;

public class Cell {
    int row;
    int col;

    Cell(int row,int col){
        this.row = row;
        this.col = col;
    }

    String getCellInfo(){
        return row+","+col;
    }

}

Cell.java

package oo.day03;

public class Tetromino {
    Cell[] cells;    //格子数组,成员变量
//    Cell[] cells=null;    //如果没有下面cells = new Cell[4];声明操作，T.java里面会报索引错误

    Tetromino() {
        cells = new Cell[4];        //创建格子数组对象

    }

    void drop(){
        for(int i=0;i<cells.length;i++){
            this.cells[i].row++;
        }
    }

    void moveLeft(){
        for(int i=0;i<cells.length;i++){
            this.cells[i].col--;
        }
    }

    void moveRight(){
        for(int i=0;i<cells.length;i++){
            this.cells[i].col++;
        }
    }

    void print(){
        for(int i=0;i<cells.length;i++){
            String str =this.cells[i].getCellInfo();
            System.out.println(str);
        }
    }
}

Tetromino.java

package oo.day03;

public class T extends Tetromino {
    T(){
        this(0,0);
    }

    T(int row,int col){
        //super();  //调用父类的无参构造---默认参数
        cells[0] = new Cell(row,col);        //创建格子
        cells[1] = new Cell(row,col+1);
        cells[2] = new Cell(row,col+2);
        cells[3] = new Cell(row+1,col+1);
    }
}

T.java

package oo.day03;

public class J extends Tetromino{
    J(){
        this(0,0);
    }

    J(int n){
        this(n,n);
    }

    J(int row,int col){
        this.cells[0] = new Cell(row,col);
        this.cells[1] = new Cell(row,col+1);
        this.cells[2] = new Cell(row,col+2);
        this.cells[3] = new Cell(row+1,col+2);
    }
}

J.java

package oo.day03;

public class O extends Tetromino{
    O(){
        this(0,0);
    }

    O(int n){
        this(n,n);
    }

    O(int row,int col){
        this.cells[0] = new Cell(row,col);
        this.cells[1] = new Cell(row,col+1);
        this.cells[2] = new Cell(row+1,col);
        this.cells[3] = new Cell(row+1,col+1);
    }
}

O.java

package oo.day03;

public class TJTest {

    public static void main(String[] args) {

//    T t = new T(2,5);
//    printWall(t);
        Tetromino o1 = new T(2,5);  //02.-1  向上造型
        printWall(o1);                    //传值

        J j = new J(1,6);            //02.-2
        printWall(j);                    //向上造型，同时传值

    }
    //打墙+打T型-----方法二：
//    public static void printWall(T tt){
    public static void printWall(Tetromino tt){   //01. 向上造型
//    public static void printWall(T tt){   //01. 向上造型
//    public static void printWall(J tt){   //01. 向上造型
        for(int i=0;i<20;i++){                //控制行
            for(int j=0;j<10;j++){            //控制行个数0
                boolean flag = false;        //1.假设打-
                // i = 2   j = 5
                for(int k=0;k<tt.cells.length;k++){                    //这里循环4次；
                    if(i==tt.cells[k].row&& j==tt.cells[k].col){    //这里只取一次正确结果，如果有else，把“-”也会打上
                        flag = true;                                        //因为有四个格子，所以循环4次，这里只取对的那次，
                        break;
                    }
                }
                if(flag){
                    System.out.print("* ");
                }else{
                    System.out.print("- ");
                }
            }
            System.out.println();
        }

/*    //打墙+打T型----方法一
    public static void printWall(T tt){
        for(int i=0;i<20;i++){
            for(int j=0;j<10;j++){
                if(i==tt.cells[0].row&&j==tt.cells[0].col
                    ||
                    i==tt.cells[1].row&&j==tt.cells[1].col
                    ||
                    i==tt.cells[2].row&&j==tt.cells[2].col
                    ||
                    i==tt.cells[3].row&&j==tt.cells[3].col){
                    System.out.print("* ");
                }else{
                    System.out.print("- ");
                }

            }
            System.out.println();
        }*/
    }

}

TJTest.java

增加打印“I am a T”

package oo.day04;
//T型
public class T extends Tetromino{
    T(){
        this(0,0);
    }
    T(int row,int col){
        super(); //调用父类的无参构造---默认的
        super.cells[0] = new Cell(row,col); //创建格子对象
        super.cells[1] = new Cell(row,col+1);
        super.cells[2] = new Cell(row,col+2);
        super.cells[3] = new Cell(row+1,col+1);
    }

    void print(){ //输出4个格子的行列号
        System.out.println("I am a T:");
        super.print(); //调用父类的print()方法
    }
}

程序二：(类继承的演示)

upTypeDemo.java

package oo.day03;

public class UpTypeDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Eoo o1 = new Eoo();
        o1.e = 1;
        o1.show();
        //o1.f = 2;  //编译错误，父类不能访问子类

        Foo o2 = new Foo();
        o2.f = 1;
        o2.test();
        o2.e = 2;    //正确，子类可以访问父类
        o2.show();    //正确，子类可以访问父类

        Eoo o3 = new Foo();    //向上造型，语法：父类名字，子类的名字；
        o3.e = 1;                //这不是造型，这是访问成员，访问东西
        o3.show();
        //o3.f = 2;        //编译错误，能点出来什么，看引用类型
                            //o3对应的是Eoo类，所以只能使用Eoo下面的方法；
    }
}

class Eoo{                //Eoo是父类
    int e;
    void show(){}
}

class Foo extends Eoo{ //Foo是子类，继承Eoo父类
    int f;
    void test(){}
}

课后作业：

1 简述JVM垃圾回收机制

参考答案

垃圾回收机制是Java提供的自动释放内存空间的机制。

垃圾回收器（Garbage Collection，GC）是JVM自带的一个线程，用于回收没有被引用的对象。

2 Java程序是否会出现内存泄露

参考答案

会出现内存泄漏，一般来说内存泄漏有两种情况。

一是在堆中分配的内存，在没有将其释放掉的时候，就将所有能访问这块内存的方式都删掉；

另一种情况则是在内存对象明明已经不需要的时候，还仍然保留着这块内存和它的访问方式（引用）。

第一种情况，在Java中已经由于垃圾回收机制的引入，得到了很好的解决。所以，Java中的内存泄漏，主要指的是第二种情况。

下面给出了一个简单的内存泄露的例子。在这个例子中，我们循环申请Object对象，并将所申请的对象放入一个List中，如果我们仅仅释放引用本身，那么List仍然引用该对象，所以这个对象对GC来说是不可回收的。代码如下所示：

        List list=new ArrayList(10);
        for (int i=1;i<100; i++)
        {
            Object o=new Object();
            list.add(o);
            o=null;
        }

此时，所有的Object对象都没有被释放，因为变量list引用这些对象。

3 JVM如何管理内存，分成几个部分？分别有什么用途？说出下面代码的内存实现原理：

    Foo foo = new Foo();
    foo.f();

参考答案

JVM内存分为“堆”、“栈”和“方法区”三个区域，分别用于存储不同的数据。

堆内存用于存储使用new关键字所创建的对象；栈内存用于存储程序运行时在方法中声明的所有的局部变量；方法区用于存放类的信息，Java程序运行时，首先会通过类装载器载入类文件的字节码信息，经过解析后将其装入方法区。类的各种信息（包括方法）都在方法区存储。

    Foo foo = new Foo();
    foo.f();

以上代码的内存实现原理为：

1.Foo类首先被装载到JVM的方法区，其中包括类的信息，包括方法和构造等。

2.在栈内存中分配引用变量foo。

3.在堆内存中按照Foo类型信息分配实例变量内存空间；然后，将栈中引用foo指向foo对象堆内存的首地址。

4.使用引用foo调用方法，根据foo引用的类型Foo调用f方法。