本文概述了 Java 中的記憶體管理。它解釋了 Java 虛擬機(jī)器 (JVM) 的關(guān)鍵元件，包括堆疊、堆疊和垃圾收集。
出於各種原因，Java 中的記憶體管理至關(guān)重要。 Java 虛擬機(jī)器 (JVM) 透過利用堆疊、堆疊和垃圾收集系統(tǒng)來自動(dòng)化記憶體處理。這透過處理記憶體分配和釋放來減輕開發(fā)人員的負(fù)擔(dān)。儘管如此，開發(fā)人員不能完全忽視記憶體管理。請(qǐng)參閱文章末尾的 JVM、堆疊、堆和垃圾收集的定義。
以下列出了理解記憶體管理如此重要的關(guān)鍵原因：
- 提高性能。有效的記憶體管理直接影響應(yīng)用程式的效能。了解記憶體的管理方式使開發(fā)人員能夠產(chǎn)生有效的程式碼來優(yōu)化資源使用，確保應(yīng)用程式無(wú)縫運(yùn)行，不會(huì)出現(xiàn)不必要的故障或崩潰。例如，了解堆疊記憶體和堆疊記憶體之間的區(qū)別，以及如何在每個(gè)空間中分配對(duì)象，可以幫助開發(fā)人員優(yōu)化這些記憶體區(qū)域的使用率（Marian，2021）。
- 防止記憶體洩漏。儘管 Java 具有垃圾收集器，但它並不能確保立即消除未使用的物件。記憶體處理不當(dāng)可能會(huì)導(dǎo)致記憶體洩漏，冗餘物件會(huì)滯留在系統(tǒng)記憶體中，最終導(dǎo)致應(yīng)用程式耗盡可用記憶體。這強(qiáng)調(diào)了理解引用機(jī)制並識(shí)別物件何時(shí)符合垃圾回收條件的重要性（Gassner，2020）。
- 解 OutOfMemoryError。在識(shí)別和解決與系統(tǒng)資源不足相關(guān)的問題（例如 OutOfMemoryError）時(shí)，紮實(shí)掌握記憶體管理非常有價(jià)值。當(dāng) JVM 記憶體不足時(shí)，就會(huì)發(fā)生此錯(cuò)誤，這可能會(huì)導(dǎo)致應(yīng)用程式停止運(yùn)行。開發(fā)人員可以透過學(xué)習(xí)如何有效地監(jiān)督和控制記憶體使用來主動(dòng)防止此類錯(cuò)誤（Gassner，2020）。
- 最佳化垃圾收集。根據(jù)應(yīng)用程式的要求，可以使用各種垃圾收集方法。例如，串列、並行和垃圾優(yōu)先 (G1) 垃圾收集器各有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。了解這些選項(xiàng)可以幫助開發(fā)人員配置 JVM，以利用最適合其特定應(yīng)用程式需求的垃圾收集器，從而提高效能和回應(yīng)能力（Marian，2021）。
- 可擴(kuò)充性注意事項(xiàng)。記憶體的有效管理在擴(kuò)展應(yīng)用程式中起著至關(guān)重要的作用。隨著應(yīng)用程式擴(kuò)展以容納更多資料和用戶，高效的記憶體利用率可確保平穩(wěn)的可擴(kuò)展性，而不會(huì)遇到效能瓶頸或記憶體相關(guān)的挑戰(zhàn)。這涉及理解如何有效地處理物件生命週期並優(yōu)化資料結(jié)構(gòu)以最小化記憶體消耗（Marian，2021）。
總之，雖然 Java 提供了自動(dòng)記憶體管理功能，但對(duì)其機(jī)制的透徹理解使開發(fā)人員能夠創(chuàng)建更有效率、更有彈性和可擴(kuò)展的應(yīng)用程式。採(cǎi)用正確的記憶體管理實(shí)踐將保證最佳效能，防止記憶體洩漏，熟練地解決錯(cuò)誤並促進(jìn)應(yīng)用程式的無(wú)縫可擴(kuò)展性。
定義：
- Java 虛擬機(jī)器：
或 JVM，載入、驗(yàn)證並執(zhí)行 Java 字節(jié)碼。它被稱為解釋器或Java程式語(yǔ)言的核心，因?yàn)樗\(yùn)行Java程式設(shè)計(jì)。 JVM在Java中的作用 JVM負(fù)責(zé)將字節(jié)碼轉(zhuǎn)換為機(jī)器特定的程式碼，在JDK和JRE中都是必需的。它還依賴平臺(tái)並執(zhí)行許多功能，包括記憶體管理和安全性。此外，JVM 可以運(yùn)行以其他程式語(yǔ)言編寫並已轉(zhuǎn)換為 Java 字節(jié)碼的程式（IBM，2030）。
- 堆疊：
它是Java記憶體管理系統(tǒng)的一個(gè)元件，用來儲(chǔ)存局部變數(shù)和方法呼叫資訊。 Java應(yīng)用程式中的每個(gè)執(zhí)行緒都有自己的堆疊，它是用於管理執(zhí)行緒內(nèi)方法執(zhí)行和本機(jī)資料的記憶體結(jié)構(gòu)。 JVM 管理它來存取和清理記憶體（堆）（Greencroft，2018a）。
- 堆堆是Java應(yīng)用程式中專門用於儲(chǔ)存物件的大記憶體區(qū)域。與用於儲(chǔ)存本地基元變數(shù)和方法呼叫資訊的堆疊不同，堆的主要作用是保存在單一程式碼區(qū)塊或函數(shù)呼叫之外持續(xù)存在的資料。這允許在應(yīng)用程式中跨不同方法和執(zhí)行緒存取和操作物件（Greencroft，2018b）。
- 垃圾收集：
它是自動(dòng)記憶體管理的一種形式，其主要功能是釋放記憶體空間。它是 JVM 記憶體管理系統(tǒng)的一部分。與 C 或 C 不同，開發(fā)人員必須手動(dòng)分配和釋放內(nèi)存，Java 會(huì)自動(dòng)處理此問題，確保正確處置不再使用的物件以釋放記憶體資源（Gassner，2020）。
參考文獻(xiàn)：
Gassner, D.（2020 年，9 月 30 日）。記憶體管理和垃圾[影片]。 Java 8 基本培訓(xùn)。領(lǐng)英學(xué)習(xí)。 https://www.linkedin.com/learning/java-8-essential-training/memory-management-and-garbage-collection?autoAdvance=false&u=2245842/
Greencroft, M.（2018a，12 月 19 日）。堆疊的作用[影片]。 Java記憶體管理。領(lǐng)英學(xué)習(xí)。 https://www.linkedin.com/learning/java-memory-management/the-role-of-the-stack?autoAdvance=false&u=2245842/
Greencroft, M.（2018b，12 月 19 日）。堆的作用[影片]。 Java記憶體管理。領(lǐng)英學(xué)習(xí)。 https://www.linkedin.com/learning/java-memory-management/the-role-of-the-stack?autoAdvance=false&u=2245842
IBM（2021 年，6 月 30 日）。 JVM、JRE 和 JDK：有什麼區(qū)別？ IBM。取自 https://www.ibm.com/think/topics/jvm-vs-jre-vs-jdk
Marian, C.（2021 年，2 月 19 日）。 Java記憶體管理。 D區(qū)。 https://dzone.com/articles/java-memory-management
原發(fā)表於 ??Alex.omegapy on Medium，由 Level UP Coding 於 2024 年 11 月 1 日發(fā)布。
以上是Java 中的記憶體管理：Java 虛擬機(jī)的詳細(xì)內(nèi)容。更多資訊請(qǐng)關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！
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