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[Java教程]static关键字之内存分析


通常情况下,Java把内存分为栈内存、堆内存和方法区,栈内存用来存放一些基本类型的变量和数组(数组也是一种引用类型)及对象的引用变量,而堆内存主要是来放置对象的,即我们在程序中new出来的对象。static,意味为静态的,用static修饰的变量和方法,实际上是给这些变量和方法指定了在内存中的”位置“(这个位置也叫静态区、方法区、数据区和共享区)。既然在内存中指定了位置,那么他们的 “大小”似乎就是固定的了,有了位置和大小的特征,在栈中或堆中开辟空间那就是非常的方便了。对于静态的东西,JVM在加载类时,就在內存中开辟了这些静态变量的空间(内存空间),即编译时就为这些成员变量的实例分配了空间。

下面我们来看一段代码

 1 package demo; 2  3 public class StaticDemo { 4   public static void main(String[] args) { 5     Visitor visitor1 = new Visitor(); 6     System.out.println("count : " + visitor1.count);// 1 7     System.out.println("visitCount : " + Visitor.visitCount);// 1 8  9     Visitor visitor2 = new Visitor();10     System.out.println("count : " + visitor2.count);// 111     System.out.println("visitCount : " + Visitor.visitCount);// 212 13     Visitor visitor3 = new Visitor();14     visitor3.count = 5;15     visitor3.visitCount = 0; // 归016     System.out.println("count : " + visitor1.count);// 117     System.out.println("count : " + visitor2.count);// 118     System.out.println("count : " + visitor3.count);// 519     System.out.println("visitCount : " + visitor1.visitCount);// 020     System.out.println("visitCount : " + visitor2.visitCount);// 021     System.out.println("visitCount : " + visitor3.visitCount);// 022   }23 }24 25 class Visitor {26   int count;27   static int visitCount;28 29   public Visitor() {30     count++;31     visitCount++;32   }33 }

 从上面代码来看,用static修饰的变量,每个类的实例改变的都是同一个副本,即在内存中static修饰的变量只有一份,而没有普通的成员变量,每个实例都有各自的副本,我们用图来简单的分析StaticDemo类的代码,首先JVM把Visit类与StaticDemo类编译完然后加载到方法区,在Visit方法区中,JVM检查到有个static修饰的变量visitCount,则又开辟了一块内存(叫做静态区)来存放,此时内存情况

接着JVM会自动寻找main方法并在栈中为其开辟一个空间,再看代码第5行,这时,来了一个访问者visitor1,JVM在栈中为visitor1开辟了一块内存,并且指向堆中的Visitor内存空间,由于count与visitCount为成员变量,所以有默认初始值0,根据代码第6行跟第7行的运行结果,我们可以得到count与visitCount变量在堆内存中的值

同理9,10,11行与5,6,7行分析类似,此时内存情况及count与visitCount变量的值

接下来来了一个visitor3,把count与visitCount都重新赋值了

由于visitor1,visitor2,visitor3在堆空间中都有各自的count变量,所有当visitor3改变了count变量的值时,visitor1与visitor2的count变量值并没有受影响,而当visitor3堆visitCount重新赋值了,因为visitor1,visitor2,visitor3的visitCount都为静态区中的0x0001,所以用visitor1,visitor2,visitor3访问的visitCount为最新的值0。可见,静态变量与具体的实例无关,属于整个类,在编程中,当所有对象共享某个数据的时候,我们就可以把这个成员变量定义为静态的,如上面的visitCount。