Java程式執行時,資料都儲存到什麼地方?

FrankYou發表於2016-10-18

程式執行時,我們最好對資料儲存到什麼地方做到心中有數。特別要注意的是記憶體的分配。有六個地方都可以儲存資料:


暫存器

這是最快的儲存區域,因為它位於和其他所有儲存方式不同的地方:處理器內部。然而,暫存器的數量十分有限,所以暫存器是根據需要由編譯器分配。我們對此沒有直接的控制權,也不可能在自己的程式裡找到暫存器存在的任何蹤跡。


堆疊

駐留於常規RAM(隨機訪問儲存器)區域,但可通過它的“堆疊指標”獲得處理的直接支援。堆疊指標若向下移,會建立新的記憶體;若向上移,則會釋放那些記憶體。這是一種特別快、特別有效的資料儲存方式,僅次於暫存器。建立程式時,Java編譯器必須準確地知道堆疊內儲存的所有資料的“長度”以及“存在時間”。這是由於它必須生成相應的程式碼,以便向上和向下移動指標這一限制無疑影響了程式的靈活性,所以儘管有些Java 資料要儲存在堆疊裡——特別是物件控制程式碼,但Java 物件並不放到其中。


一種常規用途的記憶體池(也在RAM區域),其中儲存了Java物件。和堆疊不同,“記憶體堆”或“堆”(Heap)最吸引人的地方在於編譯器不必知道要從堆裡分配多少儲存空間,也不必知道儲存的資料要在堆裡停留多長的時間。因此,用堆儲存資料時會得到更大的靈活性。要求建立一個物件時,只需用new命令編制相關的程式碼即可。執行這些程式碼時,會在堆裡自動進行資料的儲存。當然,為達到這種靈活性,必然會付出一定的代價:在堆裡分配儲存空間時會花掉更長的時間


靜態儲存

這兒的“靜態”(Static)是指“位於固定位置”(儘管也在RAM裡)。程式執行期間,靜態儲存的資料將隨時等候呼叫。可用static關鍵字指出一個物件的特定元素是靜態的。但Java 物件本身永遠都不會置入靜態儲存空間。


常數儲存

常數值通常直接置於程式程式碼內部。這樣做是安全的,因為它們永遠都不會改變。有的常數需要嚴格地保護,所以可考慮將它們置入只讀儲存器(ROM)。


非RAM 儲存
若資料完全獨立於一個程式之外,則程式不執行時仍可存在,並在程式的控制範圍之外。其中兩個最主要的例子便是“流式物件”和“固定物件”。對於流式物件,物件會變成位元組流,通常會發給另一臺機器。而對於固定物件,物件儲存在磁碟中。即使程式中止執行,它們仍可保持自己的狀態不變。對於這些型別的資料儲存,一個特別有用的技巧就是它們能存在於其他媒體中。一旦需要,甚至能將它們恢復成普通的、基於RAM 的物件。Java 1.1 提供了對Lightweight persistence 的支援。未來的版本甚至可能提供更完整的方案。

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