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Android内存机制分析上篇:了解Android堆和栈

2013-07-23 06:47 佚名 cnblogs 字号:T | T
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Java的堆是一个运行时数据区,类的(对象从中分配空间。这些对象通过new、newarray、anewarray和multianewarray等指令建立,它们不需要程序代码来显式的释放。堆是由垃圾回收来负责的,堆的优势是可以动态地分配内存大小,生存期也不必事先告诉编译器,因为它是在运行时动态分配内存的,Java的垃圾收集器会自动收走这些不再使用的数据。但缺点是,由于要在运行时动态分配内存,存取速度较慢。

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昨天用Gallery做了一个图片浏览选择开机画面的功能,当我加载的图片多了就出现OOM问题。以前也出现过这个问题,那时候并没有深究。这次打算好好分析一下Android的内存机制。

因为我以前是做VC++开发,因此对C++在Window下的内存机制还是比较了解。不过转到Android后,一直都没有刻意去处理内存问题,因为脑子里一直想着Java的GC机制。不过现在想想,自己对Android的GC和内存管理并不了解,自己写的代码在内存哪里运行都不清楚,心里不淡定啊。。。。

毕竟我以前写C++的时候,什么时候在哪里申请内存,什么时候释放内存,会不会栈溢出或者堆内存泄露都了如指掌。言归正传,今天打算先了解一下Android的堆和栈跟C++有何区别。

1、dalvik的Heap和Stack

这里说的只是dalvik  java部分的内存,实际上除了dalvik部分,还有native。这个以后再说。

下面针对上面列出的数据类型进行说明,只有了解了我们申请的数据在哪里,才能更好掌控我们自己的程序。

2、对象实例数据

实际上是保存对象实例的属性,属性的类型和对象本身的类型标记等,但是不保存实例的方法。实例的方法是属于数据指令,是保存在Stack里面,也就是上面表格里面的类方法。

对象实例在Heap中分配好以后,会在stack中保存一个4字节的Heap内存地址,用来查找对象的实例。因为在Stack里面会用到Heap的实例,特别是调用实例的时候需要传入一个this指针。

3、方法内部变量

类方法的内部变量分为两种情况:简单类型保存在Stack中;对象类型在Stack中保存地址,在Heap 中保存值。

4、非静态方法和静态方法

非静态方法有一个隐含的传入参数,这个参数是dalvik虚拟机传进去的,这个隐含参数就是对象实例在Stack中的地址指针。因此非静态方法(在Stack中的指令代码)总是可以找到自己的专用数据(在Heap 中的对象属性值)。当然非静态方法也必须获得该隐含参数,因此非静态方法在调用前,必须先new一个对象实例,获得Stack中的地址指针,否则dalvik虚拟机将无法将隐含参数传给非静态方法。

静态方法没有隐含参数,因此也不需要new对象,只要class文件被ClassLoader load进入JVM的Stack,该静态方法即可被调用。所以我们可以直接使用类名调用类的方法。当然此时静态方法是存取不到Heap 中的对象属性的。

5、静态属性和动态属性

静态属性是保存在Stack中的,而不同于动态属性保存在Heap 中。正因为都是在Stack中,而Stack中指令和数据都是定长的,因此很容易算出偏移量,所以类方法(静态和非静态)都可以访问到类的静态属性。也正因为静态属性被保存在Stack中,所以具有了全局属性。

6、总结

Java的堆是一个运行时数据区,类的(对象从中分配空间。这些对象通过new、newarray、anewarray和multianewarray等指令建立,它们不需要程序代码来显式的释放。堆是由垃圾回收来负责的,堆的优势是可以动态地分配内存大小,生存期也不必事先告诉编译器,因为它是在运行时动态分配内存的,Java的垃圾收集器会自动收走这些不再使用的数据。但缺点是,由于要在运行时动态分配内存,存取速度较慢。

栈的优势是,存取速度比堆要快,仅次于寄存器,栈数据可以共享。但缺点是,存在栈中的数据大小与生存期必须是确定的,缺乏灵活性。栈中主要存放一些基本类型的变量(,int, short, long, byte, float, double, boolean, char)和对象句柄。

对比上面的解析可以看出,其实Java处理Heap和Stack的大致原理跟C++是一样的。只是多了一个内存回收机制,让程序员不用主动调用delete释放内存。就像在C++里面,一般使用new申请的内存才会放到堆里面,而一般的临时变量都是放到栈里面去。

今天主要是说说Android的dalvik里面的堆和栈的区别,以及存放哪些数据。粗了dalvik内存外, Android还有个native内存的概念。这个下次会继续讲解。我刚开始分析Android的内存机制,如果阅读过程中发现任何问题请留言指出,谢谢!

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