問題描述

問題解答

先明確幾個(gè)概念，java代碼是跑在jvm中的，而jvm的內(nèi)存區(qū)域劃分為這么幾個(gè)模塊：

程序計(jì)數(shù)器（Program Counter Register）：程序計(jì)數(shù)器是一個(gè)比較小的內(nèi)存區(qū)域，用于指示當(dāng)前線程所執(zhí)行的字節(jié)碼執(zhí)行到了第幾行，可以理解為是當(dāng)前線程的行號指示器。字節(jié)碼解釋器在工作時(shí)，會通過改變這個(gè)計(jì)數(shù)器的值來取下一條語句指令。

虛擬機(jī)棧（JVM Stack）：一個(gè)線程的每個(gè)方法在執(zhí)行的同時(shí)，都會創(chuàng)建一個(gè)棧幀（Statck Frame），棧幀中存儲的有局部變量表、操作站、動態(tài)鏈接、方法出口等，當(dāng)方法被調(diào)用時(shí)，棧幀在JVM棧中入棧，當(dāng)方法執(zhí)行完成時(shí)，棧幀出棧。

本地方法棧（Native Method Statck）：本地方法棧在作用，運(yùn)行機(jī)制，異常類型等方面都與虛擬機(jī)棧相同，唯一的區(qū)別是：虛擬機(jī)棧是執(zhí)行Java方法的，而本地方法棧是用來執(zhí)行native方法的，在很多虛擬機(jī)中（如Sun的JDK默認(rèn)的HotSpot虛擬機(jī)），會將本地方法棧與虛擬機(jī)棧放在一起使用。

堆區(qū)（Heap）：堆區(qū)是理解Java GC機(jī)制最重要的區(qū)域，沒有之一。在JVM所管理的內(nèi)存中，堆區(qū)是最大的一塊，堆區(qū)也是Java GC機(jī)制所管理的主要內(nèi)存區(qū)域，堆區(qū)由所有線程共享，在虛擬機(jī)啟動時(shí)創(chuàng)建。堆區(qū)的存在是為了存儲對象實(shí)例，原則上講，所有的對象都在堆區(qū)上分配內(nèi)存（不過現(xiàn)代技術(shù)里，也不是這么絕對的，也有棧上直接分配的）。

方法區(qū)（Method Area）：（也被稱為永久代），方法區(qū)是各個(gè)線程共享的區(qū)域，用于存儲已經(jīng)被虛擬機(jī)加載的類信息（即加載類時(shí)需要加載的信息，包括版本、field、方法、接口等信息）、final常量、靜態(tài)變量、編譯器即時(shí)編譯的代碼等。

直接內(nèi)存（Direct Memory）：直接內(nèi)存并不是JVM管理的內(nèi)存，可以這樣理解，直接內(nèi)存，就是JVM以外的機(jī)器內(nèi)存，比如，你有4G的內(nèi)存，JVM占用了1G，則其余的3G就是直接內(nèi)存，JDK中有一種基于通道（Channel）和緩沖區(qū)（Buffer）的內(nèi)存分配方式，將由C語言實(shí)現(xiàn)的native函數(shù)庫分配在直接內(nèi)存中，用存儲在JVM堆中的DirectByteBuffer來引用。由于直接內(nèi)存收到本機(jī)器內(nèi)存的限制，所以也可能出現(xiàn)OutOfMemoryError的異常。

明白這幾個(gè)基本概念以后再來看看題主疑惑的地方。其實(shí)題主疑惑的是在java中，對象的引用是如何實(shí)現(xiàn)的。為什么可以在定義一個(gè)類的同時(shí)，定義自己的引用，同時(shí)如果再實(shí)例化了這個(gè)引用以后，難道不會導(dǎo)致無線循環(huán)引用下去嗎？

別急我們先來分析下java中一個(gè)引用是怎么實(shí)現(xiàn)的：

一個(gè)Java的引用訪問涉及到3個(gè)內(nèi)存區(qū)域：JVM棧，堆，方法區(qū)。

以最簡單的本地變量引用：Object obj = new Object()為例：

Object obj表示一個(gè)本地引用，存儲在JVM棧的本地變量表中，表示一個(gè)reference類型數(shù)據(jù)；

new Object()作為實(shí)例對象數(shù)據(jù)存儲在堆中；

堆中還記錄了Object類的類型信息（接口、方法、field、對象類型等）的地址，這些地址所執(zhí)行的數(shù)據(jù)存儲在方法區(qū)中；

具體的實(shí)現(xiàn)方式有很多種，句柄是其中一種，關(guān)系如圖所示。

看到這里應(yīng)該就明白了。類本身的信息，類實(shí)例數(shù)據(jù)，以及指向?qū)ο蟮囊眯畔⒎謩e放在 java 的方法區(qū)和棧區(qū)以及堆區(qū)。

在題主的例子中，java加載順序是這樣的：

jvm先加載了方法區(qū)的類定義（但此時(shí)并沒有實(shí)例化這個(gè)類）

因?yàn)?public static final Direction FRONT = new Direction(); 是個(gè)靜態(tài)變量，所以這個(gè)變量也會在 jvm 第一次讀取方法區(qū)定義時(shí)被裝載進(jìn)方法區(qū)中。

同時(shí)，這也意味著，在裝載這個(gè)變量的同時(shí)，也在堆區(qū)實(shí)例化了這個(gè)類的實(shí)例。

注意這里面的關(guān)鍵點(diǎn)，因?yàn)?FRONT 變量是靜態(tài)變量，而加載類定義只會加載一次，所以這個(gè)靜態(tài)變量也只可能加載一次。并不會像非靜態(tài)變量一樣因?yàn)檠h(huán)引用重復(fù)實(shí)例化而導(dǎo)致棧溢出。

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先有Class還是先有Object？https://www.zhihu.com/questio...

說說你的理解，為什么類里面不能創(chuàng)建自己的對象？這幾個(gè)變量加上了static后就變成了類的屬性了，只會創(chuàng)建一次。

如果自己都不能創(chuàng)建自己，那其他類就更不能了。這樣的話這個(gè)類怎么實(shí)例化……

設(shè)計(jì)模式：單例模式

本質(zhì)是對java的面向?qū)ο缶幊痰牟焕斫狻？纯?3種設(shè)計(jì)模式你可能就會理解

構(gòu)造函數(shù)也是一個(gè)方法。

具有 private 訪問權(quán)限的方法表示私有的，只有本類可見。

所以，本類可以調(diào)用具有 private 訪問權(quán)限的構(gòu)造函數(shù)實(shí)例化一個(gè)對象。

使用內(nèi)部類的原因：每個(gè)內(nèi)部類都能獨(dú)立的繼承自一個(gè)（接口的）實(shí)現(xiàn)，所以無論外部類是否已經(jīng)繼承了某個(gè)（接口的）的實(shí)現(xiàn)，對內(nèi)部類都沒有影響。實(shí)際上內(nèi)部類有效的實(shí)現(xiàn)了“多重繼承”，就是說，內(nèi)部類允許繼承多個(gè)非接口類型。

我們知道內(nèi)部類自動擁有對外部類所有成員的訪問權(quán)，那么這是如何做到的嗎？當(dāng)某個(gè)外部類對象創(chuàng)建了一個(gè)內(nèi)部類對象時(shí)，此內(nèi)部類對象必定會秘密的捕獲一個(gè)指向那個(gè)外部類對象的引用。然后，在你訪問外部類的成員時(shí)，就是用那個(gè)引用來選擇外部類的成員。當(dāng)然這些細(xì)節(jié)是編譯器處理，并且這里的內(nèi)部類是非static的。如果一個(gè)類都不能創(chuàng)建自己的類對象，那我要你這個(gè)類何用？啊，哈哈哈哈，開玩笑咯