java变量在内存分配原理

　　程序变量如何在内存分配的？其值又存放在哪里？下面以java为语言基础讲解

　　一、基本原理

　　例：int a = 10;

　　　　boolean b = false;

　　上面例子有两行语句，分别定义了变量a(int型，在32位系统中是4位字节），b(布尔型，只占1个字节）。都是基本类型，占位长度确定，内存分配如下：

　　

内存地址	值
0x01	10
0x02
0x03
0x04
0x05	false

　　

上面表格代表内存分布图，每一行代表1个字节，10是int型，4个字节，故占用4个地址，变量a只存首地址，然后根据长度就能找到以下所有内存地址（连续取4个字节),就能取对应的值了。false是1个字节，故只占一行。

 

java编译器编译时，会对所有变量存入一个叫符号表，符号表就是变量映射为值内存地址的表。如下

变量名	内存地址
a	0x01
b	0x05

java解释器在运行时，会把符合表中所有变量名都替换为实际内存地址，这样就可以直接找到真正内存值了。

 

　　二、java堆栈中内存如何分配和释放？

　　在前一篇已提到，java堆栈是由java堆栈指针上下移动操作就代表了创建/释放内存空间。还是举个例子说明：

　　void fun() {

　　　　int a = 12;

　　　　int b = a;

　　　　int c = 12;

　　　　int d = 13;

　　}

　　内存分配如下图：

　　内存地址表：

　　

内存地址	值
0X01	12
0X02
0X03
0X04
0X05	13
0X06
0X07
0X08

　　符号表：

　　

变量名	内存地址
a	0X01
b	0X01
c	0X01
d	0X05

　　工作原理：

　　1。int a = 12; 在堆栈里查找是否有包含12的值，如有包含则直接返回12的内存地址，如无包含则新创建该值，堆栈指针往上移，并返回12的引用地址（0X01)。

　　2。int b = a; 直接将符合表里的a内存地址赋于b。

　　3。int c = 12; 在堆栈里查找是否有包含12的值，已经找到则返回12引用地址。

　　4。int d = 13; 在堆栈里查找是否有包含13的值，没找到则新创建并返回内存地址。

　　当执行到方法最后}，代表该方法生命周期结束，方法内所有变量应该释放，释放过程是堆栈指针往下移，先释放d,再释放c，再到最后a。从上面过程可看出，堆栈值具有共享特性，它的值只会存一份，这也节省了内存空间。另外当变量要修改值时，如a = 20;先会找堆栈里是否有20值，如有则把引用地址替换到符号表a的内存地址里，这也不会干预到其他变量的引用。

 

　　三、java堆中内存如何分配和释放？

　　java堆是存放引用类型的，创建一个引用类型实例，实质是创建了两个地址空间，一个是存放对象（主要是存类字段）本身的堆里，一个是存放对象的引用地址，放在堆栈里，例：

　　Object o1 = new Object();

　　Object o2 = new Object();

　　Object o3 = o1;

　　内存分布图：

　　堆区

 

内存地址	对象
0X01	O1的实质内容
0X02	O2的实质内容

　　

栈区

 

变量名	内存地址
O1	0X01
O2	0X02
O3	0X01

　　 符号表跟上面一样，就不画了，直接在栈区里用变量名代替，工作过程如下：

　　1。Object o1 = new Object(); 在堆里创建Object对象并分配内存空间，再在堆栈里创建变量o1，并存放刚堆里创建的引用地址（0X01）。

　　2。Object o2 = new Object(); 在堆里创建Object对象并分配内存空间，再在堆栈里创建变量o2，并存放刚堆里创建的引用地址（0X02）。

　　3。Object o3 = o1; 在堆栈里创建变量o3，并存放o1的引用地址。

　　由上面可得，如更改o1的属性，则同样会更改o3，因为它们两都指向同一对象，这跟上面更改堆栈里的值不一样，堆栈里的值是原子操作，相当于一个副本，互不干扰。

　　当执行完生命周期结束后，会立即释放堆栈里的空间，也就是o1,o2,o3里存放的引用地址会清零，而堆里的实质对象不会释放，要等到GC工作后才会释放，GC确定释放前，会执行每个对象的finalize()方法，该方法是Object继承来的，java所有类都继承Object根类。关于GC工作原理留在后续讲。