Upravljanje memorijom u Java

Što je Stack Memory?

Stog u Javi je dio memorije koji sadrži metode, lokalne varijable i referentne varijable. Memorija skupa uvijek se navodi redoslijedom zadnji ušao-prvi-izišao. Lokalne varijable se stvaraju u stogu.

Što je Heap memorija?

Hrpa je dio memorije koji sadrži objekte i može sadržavati i referentne varijable. Varijable instance stvaraju se u gomili.

Dodjela memorije u Java

Dodjela memorije u Java je proces u kojem se odjeljci virtualne memorije izdvajaju u programu za pohranjivanje varijabli i instanci struktura i klasa. Međutim, memorija se ne dodjeljuje objektu prilikom deklaracije, već se stvara samo referenca. Za dodjelu memorije objektu koristi se metoda new(), tako da se objektu uvijek dodjeljuje memorija na gomili.

The Java Dodjela memorije podijeljena je na sljedeće dijelove:

1. gomila
2. Stog
3. Code
4. statički

Ova podjela memorije je potrebna za njeno učinkovito upravljanje.

• The kod odjeljak sadrži vaše bajt.
• The Stog dio memorije sadrži metode, lokalne varijable i referentne varijable.
• The gomila odjeljak sadrži objekti (može sadržavati i referentne varijable).
• The statički odjeljak sadrži Statički podaci/metode.

Razlika između lokalne i varijable instance

Instanca varijabla proglašava se unutar klase, ali ne unutar metode

class Student{ 
int num; // num is  instance variable 
public void showData{}

Lokalna varijabla se deklariraju u a metoda uključujući način argumenti.

public void sum(int a){

int x = int a +  3;

// a , x are local variables;

}

Razlika između hrpe i gomile

Kliknite ovdje ako video nije dostupan

Uzmimo primjer da ovo bolje razumijemo. Smatrajte da vaša glavna metoda poziva metodu m1

public void m1{
int x=20
}

U stack Javi, okvir će biti kreiran iz metode m1.

Varijabla X u m1 također će biti kreirana u okviru za m1 u stogu. (Pogledajte sliku ispod).

Metoda m1 poziva metodu m2. U stack Javi, kreira se novi okvir za m2 na vrhu okvira m1.

Varijable b i c također će biti kreirane u okviru m2 u hrpi.

public void m2(int b){
boolean c;
}

Ista metoda m2 poziva metodu m3. Opet se stvara okvir m3 na vrhu hrpe (pogledajte sliku ispod).

Recimo sada da naša metoda m3 stvara objekt za klasu "Račun", koja ima dva instance varijable int p i int q.

Account {
             Int p;
             Int q;
       }

Ovdje je kod za metodu m3

public void m3(){
	Account ref = new Account();
	// more code
}

Izjava new Account() će stvoriti objekt računa u gomili.

Referentna varijabla "ref" bit će stvorena u stack Javi.

Operator dodjele “=” napravit će referentnu varijablu koja pokazuje na objekt u hrpi.

Nakon što je metoda završila svoje izvršenje. Tijek kontrole vratit će se na metodu pozivanja. Što je u ovom slučaju metoda m2.

Stog iz metode m3 će se isprati.

Budući da referentna varijabla više neće upućivati ​​na objekt u hrpi, bila bi prihvatljiva za skupljanje smeća.

Nakon što je metoda m2 završila svoje izvršenje. Bit će izvučen iz stoga, a sve njegove varijable bit će isprane i više neće biti dostupne za korištenje.

Isto tako za metodu m1.

Na kraju će se tok kontrole vratiti na početnu točku programa. Što je obično "glavna" metoda.

Što ako Object ima referencu kao varijablu instance?

public static void main(String args[]) {
  A parent = new A(); //more code } class A{ B child = new B(); int e; //more code } class B{ int c; int d;  //more code }

U ovom slučaju, referentna varijabla "dijete" bit će stvorena u gomili, koja će zauzvrat upućivati ​​na svoj objekt, nešto poput dijagrama prikazanog u nastavku.

U čemu je Garbage Collection Java?

Odvoz smeća u Java je proces kojim programi automatski upravljaju memorijom. Skupljač smeća (GC) pronalazi neiskorištene objekte i briše ih kako bi povratio memoriju. U Java, dinamička dodjela memorije objekata postiže se korištenjem novog operatora koji koristi nešto memorije, a memorija ostaje dodijeljena dok ne postoje reference za korištenje objekta.

Kada nema referenci na objekt, pretpostavlja se da više nije potreban, a memorija koju je objekt zauzeo može se vratiti. Ne postoji izričita potreba za uništavanjem objekta kao Java automatski upravlja de-alokacijom.

Tehnika kojom se to postiže poznata je kao Kolekcija smeća. Programi koji ne poništavaju raspodjelu memorije mogu se s vremenom srušiti ako u sustavu više nema memorije za dodjelu. Rečeno je da ovi programi imaju curenje memorije. Odvoz smeća u Java događa automatski tijekom životnog vijeka programa, eliminirajući potrebu de-alokacije memorije i time izbjegavajući curenje memorije.

U jeziku C odgovornost je programera da de-alocira memoriju koja se dinamički dodjeljuje pomoću funkcije free(). Ovdje je Java vodi upravljanje memorijom.

Bilješka: Svi se objekti stvaraju u odjeljku Heap memorije. Više o tome u kasnijem vodiču.

Primjer: Naučiti mehanizam skupljača smeća u Java

Korak 1) Kopirajte sljedeći kod u editor.

class Student{
int a;
int b;
  public void setData(int c,int d){
    a=c;
    b=d;
  }
  public void showData(){
    System.out.println("Value of a = "+a);
    System.out.println("Value of b = "+b);
  }
  public static void main(String args[]){
    Student s1 = new Student();
    Student s2 = new Student();
    s1.setData(1,2);
    s2.setData(3,4);
    s1.showData();
    s2.showData();
    //Student s3;
    //s3=s2;
    //s3.showData();
    //s2=null;
    //s3.showData();
    //s3=null;
    //s3.showData();
  }
}

Korak 2) Spremite, prevedite i pokrenite kod. Kao što je prikazano na dijagramu, stvorena su dva objekta i dvije referentne varijable.

Korak 3) Odkomentirajte redak # 20,21,22. Spremite, prevedite i pokrenite kod.

Korak 4) Kao što je prikazano na donjem dijagramu, dvije referentne varijable pokazuju na isti objekt.

Korak 5) Odkomentirajte retke # 23 i 24. Prevedite, spremite i pokrenite kod

Korak 6) Kao što je prikazano na donjem dijagramu, s2 postaje null, ali s3 još uvijek pokazuje na objekt i nije prikladan za Java skupljanje smeća.

Korak 7) Odkomentirajte retke br. 25 i 26. Spremite, kompajlirajte i pokrenite Code

Korak 8) U ovom trenutku nema referenci koje upućuju na objekt i postaje prihvatljiv za skupljanje smeća. Bit će uklonjeno iz memorije i ne postoji način da se vrati.

Kako izbrisati objekt u Java?

1) Ako želite svoj objekt učiniti podobnim za sakupljanje smeća, dodijelite njegovu referentnu varijablu na null.

2) Primitivni tipovi nisu objekti. Ne može im se dodijeliti null.

Sažetak:

• Kada se pozove metoda, okvir se stvara na vrhu stoga.
• Nakon što je metoda završila s izvođenjem, tok kontrole vraća se na pozivnu metodu i njen odgovarajući okvir steka se ispire.
• Lokalne varijable se stvaraju u stogu
• Varijable instance stvaraju se u gomili i dio su objekta kojem pripadaju.
• Referentne varijable se kreiraju u stogu.