Java数组的内存管理

Java数组的内存管理

Java语言是典型的静态语言，因此Java的数组是静态的，即当数组被初始化之后，该数组的长度是不可变的。Java程序中的数组必须经初始化才能使用。所谓初始化，就是当数组对象的元素分配内存空间，并未每个数组元素指定初始值。

数组的初始化有以下两种方式：

静态初始化：初始化时由程序员显式指定每个数组元素的初始值，由系统决定数组长度。

动态初始化：初始化时由程序员只指定数组长度，由系统为数组元素分配初始值。

Java的数组变量是一种引用类型的变量，数组变量并不是数组本身，它只是指向堆内存中的数组对象。因此，可以改变一个数组变量所引用的数组，这样可以造成数组长度可变的假象。

所有局部变量都是放在栈内存里保存的，不管其是基本类型的变量，还是引用类型的变量，都是存储在各自的方法栈区中，但引用类型变量所引用的对象（包括数组，普通java对象）则总是存储在堆内存中。对于java语言而言，堆内存中的对象通常不允许直接访问，为了访问堆内存中的对象，通常只能通过引用变量。引用变量本质上只是一个指针，只要程序通过引用变量访问属性，或者通过调用引用变量来调用方法，该引用变量将会由它所引用的对象代替。

当通过引用变量来访问实例属性，或者调用非静态方法时，如果该引用变量还未引用一个有效的对象，程序就会引发NullPointException运行时异常。

对象与内存控制

内存分配特指创建Java对象时JVM为该对象在堆内存中所分配的内存空间。内存回收指的是当该Javad对象失去引用，变成垃圾时，JVM的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。

Static的作用就是将实例成员变为类成员。Static只能修饰在类里定义的成员部分，包括成员变量，方法，内部类，初始化块，内部枚举类、如果没有使用static修饰这些类里的成员，这里成员属于该类的实例；如果使用了static修饰，这些成员就属于类本身，从这个意义上看，static只能修饰类里的成员，不能修饰外部类，不能修饰局部变量，局部内部类。

在同一个JVM内，每个类只对应一个Class对象，但每个类可以创建多个Java对象。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要一块内存空间；但对于实例变量而言，该类每创建一个实例，就需要为实例变量分配一块内存空间。

Javap主要用于帮助开发者深入了解Java编译器的机制，其语法格式如下：javap <options> <classes>。该工具支持如下常用选项：

-c: 分解方法代码，也就是显示每个方法具体的字节码。

-l: 用于指定显示行号和局部变量列表。

-public|private|protected|package: 用于指定显示那种级别的类成员，分别对应Java的4种访问控制权限。

-verbose: 用于指定显示更进一步的详细信息。

当调用某个类的构造器来创建Java对象时，系统总会先调用父类的非静态初始化块进行初始化。这个调用是隐式执行的，而且父类的静态初始化块总是会被执行。接着会调用父类的一个或多个构造器执行初始化，这个调用既可以是通过super进行显示调用，也可以是隐式调用。

当所有父类的非静态初始化块，构造器依次调用完成后，系统调用本类的非静态初始化块，构造器执行初始化，最后返回本类的实例。