在Java中，內(nèi)存管理是由Java虛擬機(jī)和一個(gè)不需要明確干預(yù)的。作為一種塊結(jié)構(gòu)語言，Java使用一種模型，它的內(nèi)存分為兩種主要類型：堆棧和堆。

局部變量和方法參數(shù)使用基于“堆棧”的內(nèi)存當(dāng)進(jìn)入或退出代碼塊或方法時(shí)，這部分內(nèi)存會(huì)自動(dòng)增長(zhǎng)和收縮。在向系統(tǒng)請(qǐng)求一定數(shù)量的內(nèi)存的情況下，內(nèi)存的大小只有在運(yùn)行時(shí)或創(chuàng)建對(duì)象時(shí)才知道，這些請(qǐng)求通常由進(jìn)程內(nèi)存中稱為“動(dòng)態(tài)內(nèi)存”或“堆”的區(qū)域來滿足。嚴(yán)格地說——有這樣一種情況，一個(gè)可能被指定為堆的對(duì)象被寫入堆棧。

這兩個(gè)存儲(chǔ)區(qū)描述如下：

圖一：JVM堆棧和堆內(nèi)存區(qū)域

*方法參數(shù)和局部變量所在的位置

**對(duì)象所在的位置

注意：一個(gè)程序中的所有線程都有自己的堆棧，但是共享一個(gè)堆。線程也可以有自己的小堆緩沖區(qū)，稱為線程本地分配緩沖區(qū)(TLAB)。

這種動(dòng)態(tài)堆內(nèi)存的問題是，當(dāng)程序使用完內(nèi)存時(shí)，必須釋放內(nèi)存。如果沒有這一點(diǎn)，進(jìn)程的大小將會(huì)增長(zhǎng)，直到達(dá)到?jīng)]有更多可用內(nèi)存資源的程度。為了幫助解決這個(gè)問題，當(dāng)堆內(nèi)存耗盡，程序不再需要某個(gè)對(duì)象時(shí)，Java中的對(duì)象會(huì)被一組線程回收內(nèi)存，這些線程執(zhí)行一項(xiàng)任務(wù)，稱為垃圾收集。

簡(jiǎn)而言之，程序員不需要擔(dān)心在Java中釋放內(nèi)存。

雖然這個(gè)過程在Java中是自動(dòng)的，但這并不能保證最佳的系統(tǒng)性能。通過理解Java中內(nèi)存管理過程的工作方式，您可以更加同情JVM，并調(diào)整您的對(duì)象創(chuàng)建方法，以便減少JVM和垃圾收集器的負(fù)載，從而獲得輕微的性能提升。

除了垃圾收集，理解Java內(nèi)存管理的一部分是掌握“對(duì)象分配”的過程因此，本文旨在探索這是什么，并為對(duì)象分配提供一個(gè)類比。通過理解它是什么以及它在內(nèi)存管理中的作用，您可以更好地分析對(duì)象分配對(duì)系統(tǒng)性能的影響。

對(duì)象分配和垃圾收集

在Java中，引用用于訪問對(duì)象，對(duì)象是保存內(nèi)存區(qū)域“地址”的變量，對(duì)象的屬性將存儲(chǔ)在內(nèi)存區(qū)域中。這個(gè)內(nèi)存被分配給堆區(qū)域。當(dāng)您聲明字段或局部變量時(shí)，這只是對(duì)堆上對(duì)象的引用，而不是對(duì)象本身。當(dāng)創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象時(shí)，從堆中請(qǐng)求所需的內(nèi)存量，然后可以通過引用變量訪問這個(gè)對(duì)象。

注意，只要一個(gè)對(duì)象是“可到達(dá)的”，它就是“活的”，垃圾收集器不能破壞它。當(dāng)一個(gè)對(duì)象不再“可達(dá)”時(shí)，這個(gè)內(nèi)存就有資格被垃圾收集器回收用于堆。這里值得澄清的是“可達(dá)性”的概念。一個(gè)對(duì)象的引用必須可以從一個(gè)叫做“根集”的地方到達(dá)，如圖2所示。根集包括當(dāng)前所有線程堆棧上的所有局部變量和方法參數(shù)。如果兩個(gè)對(duì)象相互引用，但是根集不能到達(dá)，它們將被垃圾收集。

圖二：對(duì)象可達(dá)性

對(duì)象創(chuàng)建和銷毀之間的時(shí)間由術(shù)語“對(duì)象生命周期”概括，對(duì)于“短命”對(duì)象，這些對(duì)象保留在堆內(nèi)存的一部分，稱為“Nursery”；這也被稱為“年輕空間”或“伊甸園”。對(duì)于壽命較長(zhǎng)的對(duì)象，通常會(huì)將其移動(dòng)到堆中稱為“Tenured”（“舊空間”）的部分，以便騰出Nursery來分配新對(duì)象。值得一提的是，在大多數(shù)程序中，創(chuàng)建的大多數(shù)對(duì)象都是短暫的；換句話說，它們被創(chuàng)造和釋放得相對(duì)較快，所以它們永遠(yuǎn)不會(huì)到達(dá)終身空間。在任何情況下，垃圾回收通常發(fā)生在需要釋放更多內(nèi)存時(shí)。托兒所是分配更多對(duì)象的地方。這些通常是短暫的，而且由于它通常是一個(gè)較小的區(qū)域，清理Nursery比清理終身空間要快得多。