JAVA的内存图理解

java中内存可以分为 方法区、 堆、 栈、 程序计数器、 本地方法栈，其中比较中重要的是方法区、堆、栈。

一、方法区

1.方法区（Method Area）与Java堆一样，是各个线程共享的内存区域。

2.方法区在JVM启动的时候被创建，并且它的实际的物理内存空间中和Java堆区一样都可以是不连续的。
3.方法区的大小，跟堆空间一样，可以选择固定大小或者可扩展。
4.方法区的大小决定了系统可以保存多少个类，加载项目中的类同时将类中的方法和属性加载到方法区当中
5.关闭JVM就会释放这个区域的内存。
提供两个类Person和Test类，其中Person类定义如下：

package 内存图;

public class Person {

	public int age;
	public String name;
	
	public static int flag;
	
	public void m1() {
		
	}
	public static void m2() {
		
	}
	@Override
	public String toString() {
		return "Person [age=" + age + ", name=" + name + " flag = "+flag+"]";
	}
	
}

Test类定义如下：

package 内存图;

public class Test {

	public static void main(String[] args) {
		Person x1 = new Person();
		x1.age = 20;
		x1.name = "11";
		x1.flag = 1;
		
		Person x2 = new Person();
		x2.age = 22;
		x2.name="22";
		x2.flag = 2;
		System.out.println(x1);
		System.out.println(x2);
		
		change1(x1,x2);
		System.out.println(x1);
		System.out.println(x2);
		
		change2(x1,x2);
		System.out.println(x1);
		System.out.println(x2);
	}
	
	public static void change1(Person a,Person b) {
		Person temp = a;
		a=b;
		b=temp;
	}
	
	public static void change2(Person a,Person b) {
		int temp_age = a.age;
		String temp_name = a.name;
		
		a.age = b.age;
		a.name = b.name;
		
		b.age = temp_age;
		b.name = temp_name;
	}
}

分析上述的两个类中的情况：
Person:
属性：age(int)，name(String)，flag(static int)
方法：m1()，m2()(Static) ，toString()
Test:
属性：空
方法：main()(static)，change1(Peson a,Person b)，change2(Person a,Person b)(static)

1、类常量池

类常量池里面存储的是类的信息，其中存储java类中的方法和属性即上述的Person和Test类。其中存储的情况如下：
其中被static静态定义的方法和属性标记为红色，此时内存没有给类分配内存地空间，因此其中定义的方法和属性由于没有分配内存空间不可以被使用（static定义的方法和属性除外。）

2、静态常量池

静态常量池用于存储类常量池中被static修饰过的方法和属性，并且为这些方法和属性分配内存空间，因此属性被分配内存空间后，属性会存在其类型的默认值。

3、方法区过程

类被加载到类常量池中并且获得其中的方法和属性，但是此时没有给方法和属性分配内存空间，即对象没有被定义时无法获得其中的没有被static修饰过的方法和属性，被static修饰过的会被分配内存空间，即使没有创建对象的时候仍可以使用其中的方法和属性

二、栈

栈有一个特点为后入先出，首先被加载到栈中的方法最后出栈，最后入栈的方法，最先出栈。main()为程序的入口，因此栈中首先加载main()方法，直到方法结束。
main()方法中的执行代码如下：

	Person x1 = new Person();
		x1.age = 20;
		x1.name = "11";
		x1.flag = 1;
		
		Person x2 = new Person();
		x2.age = 22;
		x2.name="22";
		x2.flag = 2;
		System.out.println(x1);
		System.out.println(x2);
		
		change1(x1,x2);
		System.out.println(x1);
		System.out.println(x2);
		
		change2(x1,x2);
		System.out.println(x1);
		System.out.println(x2);

根据main()方法中创建变量，创建变量如下：由于x1和x2都是非基本数据类型，因此变量中存储的是堆中的内存地址。，当方法出栈之后，变量也会被回收。

并且main()中的方法按照顺序依次执行，遇到变量时会创建变量，遇到方法时会将方法加入到栈当中。
当方法全部入栈之后：

根据后入先出：

最后：main()方法出栈，栈空

三、堆

堆内存通常有较大的空间供程序使用，其大小受限于系统的有效虚拟内存，除基础类型以外的复杂数据类型的创建都在堆中操作，由堆分配内存空间供变量使用，例如数组、对象、字符串、列表等

1、字符常量池

字符串常量池是Java中一个重要的概念，用于优化字符串的存储和使用。它的主要目的是提高性能和减少内存开销。在字符串定义时，为了避免重复定义浪费空间，创建字符常量池，每一次定义字符串时会判断字符常量池中是否包含该字符串，如果包含会直接将其内存地址赋值给变量名，不存在时会在字符常量池中创建，被创建的字符串在未被使用时不会被立刻回收。

2、堆内存图的绘制

经过下面的代码之后，堆中会创建出下面的情况

		Person x1 = new Person();
		x1.age = 20;
		x1.name = "11";
		x1.flag = 1;
		

因为flag位于静态常量池当中，因此创建的对象实例中不包含flag，修改时会直接修改静态常量池中的flag。

		Person x2 = new Person();
		x2.age = 22;
		x2.name="22";
		x2.flag = 2;
		System.out.println(x1);
		System.out.println(x2);
		

经过上面的代码之后，堆中会创建出下面的情况：

并且会打印x1和x2。

		change1(x1,x2);
		System.out.println(x1);
		System.out.println(x2);

经过上面的代码之后，栈中会载入change1()的方法，堆中会创建出下面的情况：

此时x1和x2中的并未发生交换，方法结束后会消除该方法。

		
		change2(x1,x2);
		System.out.println(x1);
		System.out.println(x2);

结束后效果如下：

x1和x2中的age和name发生交换。