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前言 :
我们知道,Java内存分配的三大主要空间分别是 : ①栈空间,②堆空间,③方法区。但是,当我们实例化一个对象时,三大空间到底是如何配合的呢?今天就为大家带来Java创建对象的内存图解,尽力给大家讲得通俗、透彻一点。走起!
一、代码准备 :
我们以Phone类为准备实例化的类,以TestPhone类为测试类,
Phone类代码如下 :
packageknowledge.constructor.memory; publicclassPhone { //成员变量privateintyear=1; //手机使用年限privateStringbrand="Xiaomi"; //手机品牌 //空参构造publicPhone() { } //带参构造publicPhone(intyear, Stringbrand) { this.year=year; this.brand=brand; } //setter,getter方法publicintgetYear() { returnyear; } publicvoidsetYear(intyear) { this.year=year; } publicStringgetBrand() { returnbrand; } publicvoidsetBrand(Stringbrand) { this.brand=brand; } }
TestPhone类代码如下 :
packageknowledge.constructor.memory; publicclassTestPhone { publicstaticvoidmain(String[] args) { PhonepDemo=newPhone(2,"Huawei"); System.out.println("品牌是:"+pDemo.getBrand()); System.out.println("年限为:"+pDemo.getYear()); } }
输出结果:
二、内存图解 :
(u‿ฺu)好滴,我们就以上面的代码为栗,给大家分析一下,在实例化Phone类对象时,内存中究竟发生了神马:
①加载含main类的字节码文件
因为main() 函数是程序的唯一入口,因此,包含main函数的Phone类的字节码文件会优先加载到方法区。如下图所示 :
②main进栈
main函数进栈 ,如下图所示 :
③执行main中代码
开始执行main方法的第一行代码,从右向左执行,首先便遇到了new关键字,因为new关键字后面出现了Phone类,表示要实例化的是Phone类,而Phone类的字节码文件还没有加载到方法区,jvm不认识Phone,因此下一步是将Phone类的字节码文件加载到方法区(假设Phone类成员方法在方法区中的地址值为0x0088),如下图所示 :
注意,这张图右下角Phone类的字节码文件那里,应该是private String brand,不小心写错了😂,但是不影响理解,下张图就改过来了🙏。
④new关键字开始
Phone类的字节码文件加载到方法区之后,new关键字会在堆内存开辟空间给新的Phone类对象,假设Phone类对象在内存中的地址值为0x0011。如下图所示 :
⑤在堆中开辟空间
根据Phone类的字节码文件,在堆中分配的这块内存空间会被分成三部分,分别是属性值year,brand,和Phone类的成员方法,Phone类的成员方法部分其实是成员方法在方法区中的地址值,将来如果对象调用成员方法,可以通过这个地址值找到方法区中的成员方法。如下图所示 :
⑥默认初始化
对对象的属性值进行第一次初始化 : 默认初始化。对应于Phone类中,year是int类型默认值0;brand是String类型默认值null,如下图 :
⑦显式初始化
因为我们在定义Phone类时,对year和brand分别赋了初值,因此默认初始化之后,要进行第二次初始化 : 显式初始化。(如果类中没有对属性赋初值,没有这一步骤),如下图所示:
⑧构造器初始化
创建一个对象,需要构造器来进行构造器初始化,因为我们调用的是Phone类的带参构造,因此要进行第三次初始化 : 构造器初始化。即将属性值更改为调用带参构造时传入的形参。
⑨常量池
这里的字符串常量"Huawei",在常量池中,也有自己的地址,调用模式类似于成员方法。brand属性这里其实保存的是"Huawei"在常量池中的地址值,如下图所示 :
⑩new关键字结束
最后,把对象的地址值返回给pDemo引用就可以了,如下图所示 :
到这里new关键字的任务就算是完成了,当我们通过"对象." 的形式来调用时,实质就是通过引用pDemo指向的堆内存中对象的地址,进一步找到对象的成员变量或者成员方法。
⑩①成员方法的使用细节1
继续执行main方法中的代码,下一行是一条输出语句,但是输出内容中调用了pDemo对象的成员方法,因此,JVM会先通过pDemo这个引用找到堆内存中的对象,然后,再通过对象中成员方法的地址,找到方法区中的成员方法,进行调用。如下图所示 :
⑩②成员方法使用细节2
调用成员方法时,成员方法也要进栈,如下图所示 :
下一行调用getYear成员方法也是同理,不再赘述。大家一定要记住,我们说的对象,其本质指的就是堆内存中的这一块区域,创建对象的那个变量,只是对该区域的一个引用,相当于一个指针指向了这里。 但平时工作学习中,我们将其简称为了什么什么对象,但它的本质一定要清楚。
Δ注意 :
栈中调用成员方法时,会根据创建的对象的地址,找到堆中成员方法的地址,继而找到方法区中的成员方法,接着,成员方法进栈。
栈中调用字符串常量等常量时,会根据创建的对象的地址,找到堆中成员变量的地址,继而找到方法区里面常量池中常量的地址。
三、小结 :
以上就是Java中创建对象的内存图解,我自认为讲得已经够详细了😂,如果发现有问题,欢迎指正,大家一起交流。感谢阅读。
System.out.println("END---------------------------------------------------------------------------");