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图解Java单例模式内存分配

来源:中国IT实验室 作者:佚名 发表于:2013-05-09 13:20  点击:
1:虚拟机加载StaticDemo类,保存类型信息到方法区。 2:通过保存在方法区的字节码,虚拟机开始main方法,main方法入栈。 3:进入main方法第一条指令,Person.getInstance();首先虚拟机加载Person类到方法区,然后完成对Person类的初始化操作。 疑问来了,类

 
  1:虚拟机加载StaticDemo类,保存类型信息到方法区。
  2:通过保存在方法区的字节码,虚拟机开始main方法,main方法入栈。
  3:进入main方法第一条指令,Person.getInstance();首先虚拟机加载Person类到方法区,然后完成对Person类的初始化操作。
  疑问来了,类变量不是保存在方法区吗?图中的私有实例对象为什么保存在堆区呢?那就要来了解一下类的初始化过程了,过程如下:
  (1)装载,通过类的全名产生对应类的二进制数据流,分析二进制数据流并转换为方法区特定的数据结构,创建对应类的java.lang.Class实例。
  (2)链接,分为检测(确保被导入类型的正确性。),准备(为类变量分配内存,并将其初始化为默认值),解析(把类型中的符号引用转换成直接引用)三步。
  (3)初始化,把类变量(static)初始化为正确初始值。
  类变量的初始化(有赋值操作),无论是基本数据类型还是引用数据类型,类变量的初始化都会被提取到clinit方法中。
  常量的初始化,对于基本数据类型来说,会直接被编译器生成constant值。而对于引用数据类型常量的初始化会被提取到clinit方法中。
  步骤3初始化是把类变量初始化为正确初始值,我们现在初始化的是实例对象,只要是new操作,都会在堆区分配空间。
  4:调用getInstance()方法,方法返回实例对象的引用,getInstance()方法执行完毕出栈,程序回到main方法。
  5:调用say()方法,根据引用变量p持有的引用,在堆中找到实例对象,根据实例对象持有的本来在方法区的引用,找到本类的类型信息,定位到say()方法。say()方法入栈,开始执行其中的字节码。
  6:say()方法执行完毕出栈,程序回到main方法,main方法执行完毕出栈,主线程消亡。虚拟机实例消亡。程序结束。
  总结:单例模式的实现,new操作依旧是在堆中为实例对象分配空间,然后在方法区保存共享实例引用。为什么说静态变量(类变量)的生命周期跟类一样呢?
  这是因为实例对象的引用在方法区保存,除非类被卸载了,该实例对象才不会被引用了,然后被GC回收。否则,一直都在。
  引用类型变量是静态的,对象不是静态的,我们在程序传递的都是引用,永远不会直接操作对象。

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