Java 内存消耗与堆栈

1. java是如何管理内存的Java的内存管理就是对象的分配和释放问题。

分配 ：内存的分配是由程序完成的，通过关键字new 为每个对象申请内存空间 (基本类型除外)，所有的对象都在堆 (Heap)中分配空间。

释放 ：对象的释放是由垃圾回收机制决定和执行的。

这样做加重了JVM的工作。因为，GC为了能够正确释放对象，GC必须监控每一个对象的运行状态，包括对象的申请、引用、被引用、赋值等，GC都需要进行监控。

2. 什么叫java的内存泄露

在Java中，内存泄漏就是存在一些被分配的对象，这些对象有两个特点：1.这些对象是可达的，即在有向图中，存在通路可以与其相连（也就是说仍存在该内存对象的引用）；2.这些对象是无用的，程序以后不会再使用这些对象。

如果对象满足这两个条件，这些对象就可以判定为Java中的内存泄漏，这些对象不会被GC所回收，然而它却占用内存。

3. JVM的内存区域组成

java内存分两种：栈内存、堆内存

3.1.在函数中定义的基本类型、对象的引用类型变量都在函数的栈内存中分配；

3.2.由new创建的对象、数组、对象的实例变量放在堆内存

在函数（代码块）中定义一个变量时，java在栈中为这个变量分配内存空间，当超过变量的作用域后java会自动释放掉为该变量所分配的内存空间；在堆中分配的内存由java虚拟机的自动垃圾回收器来管理

4.堆和栈的优缺点

4.1堆的优势是 可以动态分配内存大小，生存期不必事先告诉编译器，因为它是在运行时动态分配内存的。

缺点是 要在运行时动态分配内存，存取速度较慢.

4.2栈的优势是 存取速度比堆要快，仅次于直接位于CPU中的寄存器。栈数据可以共享

缺点是 栈中的数据大小与生存期必须是确定的，缺乏灵活性。

5. Java中数据在内存中是如何存储的

5.1基本数据类型

基本数据类型8种,如int a = 3；这里的a是一个指向int类型的引用，指向3这个字面值。这些字面值的数据，由于大小可知，生存期可知(这些字面值定义在某个程序块里面，程序块退出后，字段值就消失了)，出于追求速度的原因，就存在于栈中。由于栈有一个很重要的特性，存在栈中的数据可以共享。于是我们同时定义：int a=3;int b =3; 编译器先处理int a = 3；首先它会在栈中创建一个变量为a的引用，然后查找有没有字面值为3的地址，没找到，就开辟一个存放3这个字面值的地址，然后将a指向3的地址。接着处理int b = 3；在创建完b这个引用变量后，由于在栈中已经有3这个字面值，便将b直接指向3的地址。这样，就出现了a与b同时均指向3的情况。

定义完a与b的值后，再令a = 4；那么，b不会等于4，还是等于3。在编译器内部，遇到时，它就会重新搜索栈中是否有4的字面值，如果没有，重新开辟地址存放4的值；如果已经有了，则直接将a指向这个地址。因此a值的改变不会影响到b的值。

5.2
对象

在Java中，创建一个对象包括对象的声明和实例化。下面用一个例题来说明对象的内存模型。

假设类Rectangle定义如下：

public class Rectangle {

double width;

double height;

public Rectangle(double w,double h){

w = width;

h = height;

}

}

1.声明对象时的内存模型

　 Rectangle rect，声明一个对象rect，在栈内存为对象的引用变量rect分配内存空间。

但Rectangle的值为空，rect是一个空对象。空对象不能使用，因为它还没有引用任何"实体"。

2.对象实例化时的内存模型

当执行rect=new Rectangle(3,5)；时，会做两件事：

在堆内存中为类的成员变量width,height分配内存，并将其初始化为各数据类型的默认值；接着进行显式初始化（类定义时的初始化值，调用构造方法）为成员变量赋值。返回堆内存中对象的引用（相当于首地址）给引用变量rect,以后就可以通过rect来引用堆内存中的对象了。

3.创建多个不同的对象实例

一个类通过使用new运算符创建多个不同的对象实例，这些对象实例将在堆中被分配不同的内存空间，改变其中一个对象的状态不会影响其他对象的状态。

Rectangle r1= new Rectangle(3,5);

Rectangle r2= new Rectangle(4,6);

　 此时，将在堆内存中分别为两个对象的成员变量width、height分配内存空间，两个对象在堆内存中占据的空间是互不相同的。如果有：

Rectangle r1= new Rectangle(3,5);

Rectangle r2=r1;

则在堆内存中只创建了一个对象实例，在栈内存中创建了两个对象引用，两个对象引用同时指向一个对象实例。

4.包装类 基本类型的定义在栈中，包装类创建对象，就和普通对象一样了。

5.
String 是一个特殊的包装类数据。可以用用以下两种方式创建：String str = new String("abc")；String str = "abc";

第一种创建方式，和普通对象的的创建过程一样；

第二种创建方式，Java内部将此语句转化为以下几个步骤：

(1) 先定义一个名为str的对String类的对象引用变量：String str；

(2) 在栈中查找有没有存放值为"abc"的地址，如果没有，则开辟一个存放字面值为"abc"的地址，接着创建一个新的String类的对象o，并将o的字符串值指向这个地址，而且在栈地址旁边记下这个引用的对象o。如果已经有了值为"abc"的地址，则查找对象o，并回o的地址。

(3) 将str指向对象o的地址。

值得注意的是，一般String类中字符串值都是直接存值的。但像String str = "abc"；这种

合下，其字符串值却是保存了一个指向存在栈中数据的引用。

为了更好地说明这个问题，我们可以通过以下的几个代码进行验证。

String str1="abc"；

String str2="abc"；

System.out.println(s1==s2)；//true

注意，这里并不用str1.equals(str2)；的方式，因为这将比较两个字符串的值是否相等。==号，根据JDK的说明，只有在两个引用都指向了同一个对象时才返回真值。

我们再接着看以下的代码。

String str1= new String("abc")；

String str2="abc"；

System.out.println(str1==str2)；//false

创建了两个引用。创建了两个对象。两个引用分别指向不同的两个对象。　　 以上两段代码说明，只要是用new()来新建对象的，都会在堆中创建，而且其字符串是单独存值的，即使与栈中的数据相同，也不会与栈中的数据共享。

6.数组

当定义一个数组，int x[]；或int []x；时，在栈内存中创建一个数组引用，通过该引用（即数组名）来引用数组。x=new int[3]；将在堆内存中分配3个保存int型数据的空间，堆内存的首地址放到栈内存中，每个数组元素被初始化为0。

7.静态变量

静态表示的是内存的共享，就是它的每一个实例都指向同一个内存地址，把它改了，它就不会变成原样，你把它清理了，它就不会回来了。
用static的修饰的变量和方法，实际上是指定了这些变量和方法在内存中的"固定位置"－static storage，可以理解为所有实例对象共有的内存空间。静态变量与方法是在什么时候初始化的呢？对于两种不同的类属性，static属性与instance属性，初始化的时机是不同的。instance属性在创建实例的时候初始化，static属性在类加载，也就是第一次用到这个类的时候初始化，对于后来的实例的创建，不再次进行初始化。