Jak je v Java paměť uspořádána?

Paměť v Javě je řízena automaticky garbage collectorem a rozdělena do několika oblastí:

1. Heap (Hromada):

   • Ukládá objekty tříd a pole.
   • Jeden pro všechny vlákna aplikace.
   • Garbage Collector pracuje s touto oblastí.
   • Rozděleno do generací (Young, Old, Permanent).

2. Stack (Zásobník):

   • Každé vlákno má svůj vlastní zásobník.
   • Ukládá lokální proměnné primitivních typů a odkazy na objekty na hromadě.
   • Data jsou přidávána a odstraňována podle principu LIFO (Last-In, First-Out).
   • Automaticky se uvolňuje při ukončení metody.

3. Method Area (Oblast metod) / PermGen (před Java 8) / Metaspace (od Java 8):

   • Ukládá informace o načtených třídách:
     • Metadata tříd.
     • Bytecode metod.
     • Statické proměnné.
     • Konstantní pool.
   • Velikost PermGen byla pevná, Metaspace využívá nativní paměť a může se dynamicky rozšiřovat.

4. Native Method Stacks (Zásobníky nativních metod):

   • Používá se pro volání nativních metod (například C/C++).
   • Uvolňuje se při ukončení nativní metody.

// Příklad použití paměti
public class MemoryExample {

    private String instanceVariable; // Uloženo v Heap

    public void myMethod(int parameter) { // parameter uložen v Stack

        int localVar = 10; // localVar uložen v Stack

        String localString = "hello"; // "hello" v String Poolu (část Heap/Method Area), odkaz localString v Stacku

        Object obj = new Object(); // Object v Heap, odkaz obj v Stacku

        Integer wrapper = new Integer(5); // Integer v Heap, odkaz wrapper v Stacku
    }

    public static void main(String[] args) {
        MemoryExample example = new MemoryExample();
        example.myMethod(20);
    }
}

Oblasti paměti a jejich obsah:

Oblast	Kde se nachází?	Co ukládá?	Správa
Heap	Společná pro JVM	Objektů, polí	Garbage Collector
Stack	Vlastní pro každý vlákno	Lokální primitivní typy, odkazy na objekty	Automatická (při ukončení metody)
Method Area	Společná pro JVM	Metadata tříd, statické proměnné, bytecode, konstanty	Garbage Collector (pro třídy a statiku)
Native Stacks	Vlastní pro každé vlákno (při volání)	Proměnné a data nativních metod	Automatická (při ukončení nativní metody)