对象与内存控制之实例变量与类变量

工作中，不仅仅要停留在代码层次写程序，还要考虑每行代码对系统内存的影响，要熟悉java对象内存分配机制！

1 java内存管理分为内存分配和内存回收

1.1 内存分配

创建java对象是jvm为该对象在堆内存中所分配的内存空间

1.2 内存回收

当改java对象失去引用，变成垃圾是，jvm垃圾回收机制自动清理该对象，并回收该对象所占用的内存。

注：jvm垃圾回收机制由一条后台线程完成，本身也是非常消耗性能的。如果随便的创建对象，让系统分配内存，有垃圾回收机制回收，这样有两个问题

1.不断分配内存使得系统中可用内存减少，从而降低程序运行性能

2.大量已分配内存的回收使得垃圾的负担加重，降低程序的运行性能

2. 实例变量和类变量

1.实例变量属于Java对象

java程序变量可分为成员变量和局部变量，

局部变量可分为三类

1）形参

2）方法内的局部变量

3）代码块的局部变量

局部变量的作用时间短，他们都被存储在方法的栈内存中。

成员变量

类变量属于类本身

static关键字：静态，作用是将实例成员变成类成员

java要求定义成员变量是必须采用合法的向前引用。

1）

package qianglih;

public class ErrorDef {
//下面代码将提示：非法向前引用
int num1=num2+2;
int num2=20;

}

2）

package qianglih;

public class ErrorDef {
//下面代码将提示：非法向前引用
static int num1=num2+2;
static int num2=20;

}

3）但如果是一个实例变量，一个类变量，则实例变量总是可以引用类变量

package qianglih;

public class ErrorDef {
//下面代码将正确编译
int num1=num2+2;
static int num2=20;

}

注：这是因为类变量的初始化时机总是处在实例变量的初始化时机之前。

2.1 实例变量和类变量的属性。

由于同一个jvm内每个类只对应一个class对象，因此同一个jvm内的一个类的类变量只需一块内存空间；但对于实例变量而言，

该类每创建一次实例。就需要为实例变量分配一块内存空间。

package qianglih;

public class FieldTest {
public static void main(String[] args) {
//类变量属于该类本身，主要该类初始化完成，程序即可使用类变量
Person.eyeNum=2;
//创建一个Person对象
Person p=new Person();
p.name="pig";
p.age=200;
System.out.println("通过p变量访问eyeNum类变量："+p.eyeNum);//2
//创建第二个Person对象
Person p2=new Person();
p2.name="moneky";
p2.age=500;
p2.eyeNum=3;
System.out.println("通过p变量访问eyeNum类变量："+p.eyeNum);//3
System.out.println("通过p2变量访问eyeNum类变量："+p2.eyeNum);//3
System.out.println("通过Person变量访问eyeNum类变量："+Person.eyeNum);//3

}

}
class Person{
String name;
int age;
static int eyeNum;
}

注：一旦Person类初始化完成，程序即可通过Person类访问eyeNum类变量，除此之外，java还允许通过Person类的任意实例来访问eyeNum类变量------个人认为这是java设计不合理的地方，既然属于Person类的实例，那就应该禁止通过Person实例来访问eyeNum类变量。

虽然Java允许通过Person对象来访问Person类的eyeNum类变量，但低层依然会转化为通过Person访问eyeNum类变量。

2.2.实例变量的初始化的细节

每次创建java对象都会为实例变量分配内存空间，程序可以在三个地方对实例变量执行初始化

1）定义实例变量时指定初始值

2）非静态初始化中对实例变量指定初始值

3）构造器中对实例变量指定初始值

注：定义变量时指定的初始值和初始块中指定的初始值得执行顺序，与他们在源程序中的排列顺序相同，且都先与构造器方法。

类经过编译处理之后，初始块消失了，构造器包含了初始块里的语句，而且该类中定义的实例变量不再有初始值，其指定的初始化代码也被提取到了构造器里！

2.3类变量的初始化时机

1）定义类变量时指定初始化

2）静态初始块中对类变量指定初始值

package qianglih;

public class PriceTest {

public static void main(String[] args) {
//通过Price的INSTANCE访问currentPrice实例变量
System.out.println(Price.INSTANCE.currentPrice);//-2.8
//显示创建Price实例
Price p=new Price(2.8);
//通过显示创建的Price实例访问currentPrice实例变量
System.out.println(p.currentPrice);//17.2
}

}
class Price{
//类成员是Price实例
final static Price INSTANCE= new Price(2.8);
//再定义一个类变量
static double initPrice=20;
//定义该Price的currentPrice实例变量
double currentPrice;
public Price(double discount){
currentPrice=initPrice-discount;
}
}

输出 -2.8和17.2.

从内存角度来分析：

初始化第一阶段，系统为INSTANCE，intPrice两个类变量分配内存空间，此时INSTANCE、initPrice的值为默认值null，0.0。接着初始化进去第二个阶段，程序按顺序依次为INSTANCE、initPrice进行赋值。对INSTANCE赋值时调用Price（2.8），创建Price实例，此时initPrice类变量为0，所以currentPrice为-2.8，接着程序给initPrice赋值为20；

当再次创建Price实例时，该Price实例的currentPrice实例变量的值才等于20.0-discount。