本文概述了 Java 中的內(nèi)存管理。它解釋了 Java 虛擬機(jī) (JVM) 的關(guān)鍵組件，包括堆棧、堆和垃圾收集。
出于各種原因，Java 中的內(nèi)存管理至關(guān)重要。 Java 虛擬機(jī) (JVM) 通過利用堆棧、堆和垃圾收集系統(tǒng)來自動(dòng)化內(nèi)存處理。這通過處理內(nèi)存分配和釋放來減輕開發(fā)人員的負(fù)擔(dān)。盡管如此，開發(fā)人員不能完全忽視內(nèi)存管理。請參閱文章末尾的 JVM、堆棧、堆和垃圾收集的定義。
下面列出了理解內(nèi)存管理如此重要的關(guān)鍵原因：
- 提高性能。有效的內(nèi)存管理直接影響應(yīng)用程序的性能。了解內(nèi)存的管理方式使開發(fā)人員能夠生成有效的代碼來優(yōu)化資源使用，確保應(yīng)用程序無縫運(yùn)行，不會(huì)出現(xiàn)不必要的故障或崩潰。例如，了解堆棧內(nèi)存和堆內(nèi)存之間的區(qū)別，以及如何在每個(gè)空間中分配對象，可以幫助開發(fā)人員優(yōu)化這些內(nèi)存區(qū)域的利用率（Marian，2021）。
- 防止內(nèi)存泄漏。盡管 Java 具有垃圾收集器，但它并不能確保立即消除未使用的對象。內(nèi)存處理不當(dāng)可能會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存泄漏，冗余對象會(huì)滯留在系統(tǒng)內(nèi)存中，最終導(dǎo)致應(yīng)用程序耗盡可用內(nèi)存。這強(qiáng)調(diào)了理解引用機(jī)制并識(shí)別對象何時(shí)符合垃圾回收條件的重要性（Gassner，2020）。
- 解決 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)，扎實(shí)掌握內(nèi)存管理非常有價(jià)值。當(dāng) JVM 內(nèi)存不足時(shí)，就會(huì)發(fā)生此錯(cuò)誤，這可能會(huì)導(dǎo)致應(yīng)用程序停止運(yùn)行。開發(fā)人員可以通過學(xué)習(xí)如何有效地監(jiān)督和控制內(nèi)存使用來主動(dòng)防止此類錯(cuò)誤（Gassner，2020）。
- 優(yōu)化垃圾收集。根據(jù)應(yīng)用程序的要求，可以使用各種垃圾收集方法。例如，串行、并行和垃圾優(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)用程序需求的垃圾收集器，從而提高性能和響應(yīng)能力（Marian，2021）。
- 可擴(kuò)展性注意事項(xiàng)。內(nèi)存的有效管理在擴(kuò)展應(yīng)用程序中起著至關(guān)重要的作用。隨著應(yīng)用程序擴(kuò)展以容納更多數(shù)據(jù)和用戶，高效的內(nèi)存利用率可確保平穩(wěn)的可擴(kuò)展性，而不會(huì)遇到性能瓶頸或內(nèi)存相關(guān)的挑戰(zhàn)。這涉及理解如何有效地處理對象生命周期并優(yōu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以最小化內(nèi)存消耗（Marian，2021）。
總之，雖然 Java 提供了自動(dòng)內(nèi)存管理功能，但對其機(jī)制的透徹理解使開發(fā)人員能夠創(chuàng)建更高效??、更有彈性和可擴(kuò)展的應(yīng)用程序。采用正確的內(nèi)存管理實(shí)踐將保證最佳性能，防止內(nèi)存泄漏，熟練地解決錯(cuò)誤并促進(jìn)應(yīng)用程序的無縫可擴(kuò)展性。
定義：
- Java 虛擬機(jī)：
或者 JVM，加載、驗(yàn)證并運(yùn)行 Java 字節(jié)碼。它被稱為解釋器或Java編程語言的核心，因?yàn)樗\(yùn)行Java編程。 JVM在Java中的作用 JVM負(fù)責(zé)將字節(jié)碼轉(zhuǎn)換為機(jī)器特定的代碼，在JDK和JRE中都是必需的。它還依賴于平臺(tái)并執(zhí)行許多功能，包括內(nèi)存管理和安全性。此外，JVM 可以運(yùn)行用其他編程語言編寫并已轉(zhuǎn)換為 Java 字節(jié)碼的程序（IBM，2030）。
- 堆棧：
它是Java內(nèi)存管理系統(tǒng)的一個(gè)組件，用于存儲(chǔ)局部變量和方法調(diào)用信息。 Java應(yīng)用程序中的每個(gè)線程都有自己的堆棧，它是用于管理線程內(nèi)方法執(zhí)行和本地?cái)?shù)據(jù)的內(nèi)存結(jié)構(gòu)。 JVM 管理它來訪問和清理內(nèi)存（堆）（Greencroft，2018a）。
- 堆堆是Java應(yīng)用程序中專門用于存儲(chǔ)對象的大內(nèi)存區(qū)域。與用于存儲(chǔ)本地基元變量和方法調(diào)用信息的堆棧不同，堆的主要作用是保存在單個(gè)代碼塊或函數(shù)調(diào)用之外持續(xù)存在的數(shù)據(jù)。這允許在應(yīng)用程序中跨不同方法和線程訪問和操作對象（Greencroft，2018b）。
- 垃圾收集：
它是自動(dòng)內(nèi)存管理的一種形式，其主要功能是釋放內(nèi)存空間。它是 JVM 內(nèi)存管理系統(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對象以釋放內(nèi)存資源（Gassner，2020）。
參考文獻(xiàn)：
Gassner, D.（2020 年，9 月 30 日）。內(nèi)存管理和垃圾[視頻]。 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）。堆棧的作用[視頻]。 Java內(nèi)存管理。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[視頻]。 Java內(nèi)存管理。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：有什么區(qū)別？ IBM。檢索自 https://www.ibm.com/think/topics/jvm-vs-jre-vs-jdk
Marian, C.（2021 年，2 月 19 日）。 Java內(nèi)存管理。 D區(qū)。 https://dzone.com/articles/java-memory-management
最初發(fā)表于 Alex.omegapy on Medium，由 Level UP Coding 于 2024 年 11 月 1 日發(fā)布。
以上是Java 中的內(nèi)存管理：Java 虛擬機(jī)的詳細(xì)內(nèi)容。更多信息請關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！
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