Java 内存分析（程序实例），学会分析内存，走遍天下都不怕！！！

相信大多数的java初学者都会有这种经历：碰到一段代码的时候，不知该从何下手分析，不知道这段代码到底是怎么运行最后得到结果的..... 等等吧，很多让人头疼的问题，作为一名合格的程序员呢，遇到问题一定要思路清晰，不要将错就错，蒙混过关，这一点很重要！
鉴于笔者最近恶补了java基础，在这儿给大家总结了一些java代码内存分析的经验，希望可以对家有所帮助。
在分析内存之前呢，通过这个图让大家明白计算机是怎么处理一个程序的。

简单总结一下：1.计算机首先从硬盘拿到程序，加载（load）到内存区
2.操作系统找到main方法开始执行
3.执行代码过程中的内存管理：
内存中分四块：分别是heap（堆）、stack（栈）、data segment
（数据区）、code segmen（代码区），各个区所存储的内容图中已
标注。

接下来，
给大家举几个例子程序，分别进行内存分析

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程序一：

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public class Person {

	static int id;
	static int age;
	
	Person(int _id, int _age) {
		id = _id;
		age = _age;
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		Person tom = new Person(1,25);
		System.out.println("id= " + id + " age= " + age);

	}

}

内存分析图：

第一步：从main方法入手，首先看到要实现一个Person类对象，该对象的名字是tom，则在stack中立马分配出一块空间用来存tom这个对象名，它指向heap中的Person对象（上文提到heap中存储new出来的东西）

注：图中局部变量tom的内容为xxx，xxx实际为Person对象在堆中的地址，在此处用xxx
代替。

第二步：调用Person中的构造方法，此时定义了两个局部变量（要存储到stack中）_id和_age，则立马在stack中分配两块空间用于存储这两个局部变量，接下来把1和25分别传给这两个变量

第三步：执行id=_id; age=_age;这两句，把_id和_age的值传给Person对象

第四步：局部变量_id和_age消失（java的垃圾回收机制）

到此完成Person对象的创建，执行输出语句，程序运行结束。

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程序二：super引用，动态绑定及多态

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说到多态，就先给大家巩固一下动态绑定和多态的概念吧：
动态绑定：在执行期间（非编译期间）判断所引用对象的实际类型，根据其实际的类型调用其相应的方法。
简单的来说，动态绑定就是根据实际new的对象所属的类调用方法，帮助程序的扩展性达到极致。
多态的话，要知道多态产生的三个条件：
1.有继承
2.有重写
3.父类引用指向子类对象

//abstract 关键字 ---> 抽象类，抽象类一定被继承，抽象方法一定被重写
class Animal { //可以这样声明  absrtact class Animal
	private String name;
	Animal(String name) {  
		this.name = name;
	}
	
	public void enjoy() {  
		System.out.println("叫声...");
	}
}

class Cat extends Animal{
	private String eyescolor;
	
	Cat(String n,String c) {
		super(n);
		eyescolor = c;
	}
	public void enjoy() {
		System.out.println("猫叫声....");
	}
}

class Dog extends Animal {
	private String furCorlor;

	Dog(String n, String f) {
		super(n);
		furCorlor = f;
	}

	public void enjoy() {
		System.out.println("狗叫声...");
	}
}

class Lady {
	private String name;
	private Animal pet;

	Lady(String name, Animal pet) {
		this.name = name;
		this.pet = pet;
	}

	public void petEnjoy() {
		pet.enjoy();
	}
}
public class TestAnimal {
	public static void main(String[] args) {
		Cat c = new Cat("catname","blue");
		Dog d = new Dog("dogname","black");
		c.enjoy();
		d.enjoy();

		Lady l1 = new Lady("l1",c);
		Lady l2 = new Lady("l2",d);
		l1.petEnjoy();
		l2.petEnjoy();
	}
}

内存分析图：
老样子，从main方法入手：

第一步，Cat c = new Cat("catname","blue");

当你new一个子类对象出来的时候，其内部就已经包含父类对象，并且该子类对象的super引用会指向其父类对象。
此处分两小步给大家说明：（stack中局部变量的产生过程不再赘述，可参考程序一）
（1）new出来的Cat对象中包含Animal对象，Animal对象有一个成员变量name，自动初始化为null，C对象有一个成员变量eyescolor，自动初始化为null。

（2）传“catname”和“blue”这两个参数，“blue”直接赋值给eyescolor，而“catname”传进去后，通过super(n)方法，调用其父类对象的构造方法，使name值等于“catname”

第二步，Dog d = new Dog("dogname","black");

内存分析同第一步（此处省略）

第三步，c.enjoy(); d.enjoy();

此时，c指向的是Cat对象，但是Cat对象中包含其父类Animal对象，这两个对象都含有enjoy()方法，那么应该调用哪一个呢？这就涉及到了java的动态绑定机制了，你new出来的对象实际是Cat对象，那么就调用Cat对象的方法，而不是调用Animal对象的enjoy()方法；同理，d.enjoy()调用的是Dog对象的enjoy()方法。
所以，输出结果为
第四步，Lady l1 = new Lady("l1",c);
Lady l2 = new Lady("l2",d);

内存分析图：
此处Animl的引用pet指向了其子类对象c，也就是上文提到的“父类引用指向子类对象”，并且，有继承、有重写，这就是多态。
每一个创建出来的对象都有this引用，指向他自身

第五步， l1.petEnjoy();
l2.petEnjoy();

调用Lady的petEnjoy()方法，输出对应信息，最终输出结果为

程序三：数组

3.1 一维数组

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		Date[] days = new Date[3];
		for(int i=0;i<3;i++) {
			days[i] = new Date(2020,4,i+1);
		}
	}  
}
class Date {
	int year,month,day;
	Date(int y, int m, int d) {
		year = y;
		month = m;
		day = d;
	}
}

内存分析图

days指向堆中的一个数组，该数组中存放的是每一个Date对象的地址，每一个地址指向一个Date对象。（详细赋值过程可参考程序一）

3.2 二维数组
二维数组实际上是一维数组的数组

public class Array {
	public static void main(String[] args) {
		int[][] a = new int[][] {
			{1,2,3},
			{4,5,6},
			{7,8,9}
		};
		
	}
}

内存分析图
栈空间中a指向一个一维数组，该数组每块区域存放的是int型数组的地址。

笔者创作初期，如有不当之处，望批评指正。