第四堂Java基础课：从B+树切到JVM内存，手绘内存图

第四堂Java基础课从B树切到JVM内存手绘内存图上节课刚讲完B树在磁盘上的存储结构这节课突然切到了Java内存模型。一开始有点懵后来才反应过来——不管是B树还是红黑树最终都要跑在内存里不了解JVM的内存布局理解引用、对象传递这些东西就容易浮在表面。于是这节课的主题变成了数据在内存里到底是怎么放的栈、堆、方法区各管一摊JVM的内存区域划分是这节课的基础框架。老师画了一张大图分了几个区域栈Stack每个线程有自己的栈方法调用时入栈执行完出栈。栈里存的是局部变量、方法参数、返回值。方法嵌套调用的时候栈帧一层层压上去后进先出。堆Heap所有new出来的对象和数组都放在这里。堆是JVM内存里最大的一块所有线程共享。GC垃圾回收主要就是回收堆里的垃圾。方法区Method Area存类信息、常量、静态变量这些。还有运行时常量池字符串字面量就放在这里。程序计数器和本地方法栈前者记录当前线程执行的字节码地址后者服务于Native方法这两个相对不太需要深究。老师说搞清楚栈和堆的区别基本上就能应付绝大多数内存相关的面试题了。基本类型 vs 引用类型存的地方不一样这是今天最核心的内容。基本类型int、long、double、boolean这些直接存值本身而且存放在栈里。比如 int a 10栈里直接开辟4个字节存10。引用类型分两块栈里存的是地址引用真正的对象在堆里。比如 String s new String(“hello”)栈里的s存的是堆里对象的地址。我特意问了一下自己之前理解的引用就是对象本身其实是错的。引用只是拿着对象的地址像一张写有门牌号的纸条不是房子本身。数组也是引用类型。int[] arr new int[3]arr这个变量在栈里new出来的数组对象在堆里里面存了三个int值。静态变量类级别的共享static修饰的变量属于类本身不属于任何对象实例。它在类加载的时候就分配空间存放在方法区里。所有对象共享同一个静态变量——一个对象改了值其他对象看到的都是修改后的值。非静态成员变量属于对象实例每个对象在堆里有自己的一份互不影响。老师举了个例子如果有个类Student里面有static String school和String name那么school在所有学生对象中共享而每个学生有自己的name。值传递Java只有值传递这是今天最容易踩坑的地方也是面试高频考点。Java只有值传递没有引用传递。关键区别在于传基本类型传的是数值的副本方法里改形参不影响实参传引用类型传的是引用的副本也就是地址的拷贝方法里通过形参修改对象的属性会影响实参指向的对象但交换两个形参的引用不会影响实参老师现场写了一段交换代码试图在方法里交换两个对象结果是徒劳的——因为交换的只是形参副本的指向实参的引用根本没变。想明白了这一点之前一些为什么传对象进去能改属性但不能交换的困惑就解开了。多维数组数组里的数组二维数组本质上是数组的数组。外层数组存的是对内部一维数组的引用内部数组才存具体数据。画内存图的时候特别直观int[][] matrix new int[2][3]matrix在栈里指向堆里的外层数组外层数组的每个元素又指向三个不同的内部数组。Java还支持不规则数组就是外层数组的每个元素可以指向不同长度的内部数组——这一点和C语言不一样C语言要求每行长度固定。这节课的几点感受信息量不小但逻辑主线很清晰数据在内存里怎么放→不同类型的变量存哪里→静态和非静态的区别→参数传递的底层原理→数组的内存结构。老师说课后要整理完整的内存图笔记我打算把每种类别基本类型、对象、数组、静态变量、字符串的存储位置都画一张图串起来画完应该就差不多了。另外老师说下节课准备开始刷题了数据结构的前置知识差不多了终于要真正动手写代码了。