Java在內存中的含義是什么

Question

我是java新手，還在學習。 我抓住了內心和匿名課程。 現在我有一個關於java在內存中的樣子，分配對象，定義類等的技術問題。

就像當一個字段是一個在外部類和內部類中定義的對象時，內存的樣子。 靜態類看起來與非靜態不同嗎？

我只需要一個視覺參考。

多謝你們

Answer 1

有用的鏈接

http://www.artima.com/insidejvm/ed2/jvm6.html

Answer 2

細節在實現中（不是規范）。 然而，實現通常遵循非常簡單的模式。 Java中的大多數內存布局都非常簡單明了。 我的術語可能與Java術語不匹配，因為我沒有做很多Java編程。

通常，對象以指向其vtable的指針開始，然后有一堆字段。 字段是基本類型（int / bool / float）或指向對象的指針。 這就是對象。 （類也是對象。）空指針就像C一樣，它們是無效的，不像Python，其中None是一個對象。

在內部類中，有一個額外的隱藏字段，指向外部類的實例。 這是內部類訪問外部類中的數據的方式。 匿名類的工作方式相同。 靜態方法只是類的方法而不是實例上的方法。

vtable是所有魔法發生的地方。 每個類都有自己的vtable在所有對象之間共享。 vtable具有關於類的信息，例如其實例的大小以及字段的布局方式。 垃圾收集器使用此信息。 vtable還有一個指向該類實現的所有方法的指針。 當您調用方法時，運行時首先從對象中獲取vtable指針，然后將方法指針從vtable中取出，然后調用該方法並將該對象作為隱式參數傳遞給該方法。 它與C ++類似，但實現起來要簡單得多。 如果方法或類是“最終的”，則可以跳過該過程。

我知道Java並沒有真正的“指針”，它有“符號句柄”或類似的東西，但常見的實現只使用普通的舊指針。

Answer 3

歡迎來到Java世界。 與C語言不同，語言構造和內存表示幾乎一對一地映射，Java稍微復雜一些。

首先，當人們談論Java時，它可能意味着兩件事：Java-the-language和Java-the-platform。 在這里，我將Java稱為Java編程語言。 用Java編寫的代碼首先被編譯為字節碼，Java虛擬機的機器代碼。 如果您對Java語言的詳細信息感興趣，請參閱Java語言規范 。 對於JVM，有Java虛擬機規范 。

當我有一個字段是一個在外部類和內部類中定義的對象時，內存是什么樣的。

我將這解釋為Java虛擬機中的內存布局是什么樣的，因為物理布局取決於JVM的實現。 為此，我瀏覽了Java虛擬機的結構 。

與Java語言一樣，Java虛擬機也可以使用兩種類型： 基本類型和引用類型 。 相應地，有兩種值可以存儲在變量中，作為參數傳遞，由方法返回，並對其進行操作： 原始值和參考值 。

Java虛擬機期望幾乎所有類型檢查都在編譯時完成，而不是由Java虛擬機本身完成。 特別是，不需要標記數據或以其他方式檢查數據以確定類型。

....

對對象的引用被視為具有Java虛擬機類型reference 。 類型reference值可以被認為是指向對象的指針。

所以答案似乎是兩個字段看起來完全一樣： reference 。

Answer 4

就像當一個字段是一個在外部類和內部類中定義的對象時，內存的樣子。 靜態類看起來與非靜態不同嗎？

非靜態內部（或匿名）類的實例將引用用於實例化它的外部類實例。 這允許內部類中的方法引用封閉類中聲明的實例級成員。 通常，此引用作為構造函數中的隱藏額外參數傳遞給內部類。 但是如果使用反射來創建內部類實例，則必須顯式提供該額外參數。

（注意，當匿名類使用實例化它的方法范圍內的locals /參數時，會使用不同的機制...）

如果您需要更多詳細信息，可以使用javap來反匯編一些簡單示例類的字節碼。

我只需要一個視覺參考。

對不起，我不做漂亮的照片:-)

Answer 5

靜態（嵌套）類的工作方式與頂級類的工作方式完全相同。 唯一的區別是它的名字有另一個以它為前綴的類名。 （如果查看已編譯的.class文件，您實際上會看到對於名為Nested的類嵌套在名為Outer的類中，您將獲得類似“Outer $ Nested.class”的內容。）

內部類有一個隱藏字段，它是對其外部類的包含實例的引用。 當你寫：

class Outer {
  final int x;

  class Nested {
    int y;

    Nested(int y) {
      this.y = y;
    }

    int bar() {
      return x + y;
    }
  }

  void foo() {
    Nested n = new Nested(5);
  }
}

就像你寫的那樣：

class Outer {
  final int x;

  static class Nested {
    Outer outer;
    int y;

    Nested(Outer outer, int y) {
      this.outer = outer;
      this.y = y;
    }

    int bar() {
      return outer.x + y;
    }
  }

  void foo() {
    Nested n = new Nested(this, 5);
  }
}

隱藏字段的名稱（我在這里稱之為“外部”）對你來說是隱藏的，雖然你可以通過在內部類中說Outer.this來引用它（其中Outer是你的外部類的名字，當然）。 同樣，請注意，當內部類中的方法引用外部類中的某些內容時，該引用實際上是通過對外部類的隱藏引用。

關於訪問控制（例如：private）如何與嵌套/內部類一起工作，還有一些額外的復雜性，但這並不會真正影響您所詢問的“內存”問題。

Answer 6

public class I {
    class inner {
        public void ctor() {};
    }
}

看起來像是一樣，你可以使用JAD

class I$inner {

  // Field descriptor #6 LI;
  final synthetic I this$0;

  // Method descriptor #8 (LI;)V
  // Stack: 2, Locals: 2
  I$inner(I arg0);
     0  aload_0 [this]
     1  aload_1
     2  putfield I$inner.this$0 : I [10]
     5  aload_0 [this]
     6  invokespecial java.lang.Object() [12]
     9  return
      Line numbers:
        [pc: 0, line: 3]
      Local variable table:
        [pc: 0, pc: 10] local: this index: 0 type: I.inner

  // Method descriptor #14 ()V
  // Stack: 0, Locals: 1
  public void ctor();
    0  return
      Line numbers:
        [pc: 0, line: 4]
      Local variable table:
        [pc: 0, pc: 1] local: this index: 0 type: I.inner
}

作為一個hexdump，它將從0xcafebabe開始