Hoe is het geheugen in Java opgebouwd?

In Java wordt het geheugen automatisch beheerd door de garbage collector en verdeeld in verschillende gebieden:

1. Heap (Heap):

   • Slaat klasse-objecten en arrays op.
   • Eén voor alle threads van de toepassing.
   • De garbage collector werkt met dit gebied.
   • Opgedeeld in generaties (Jong, Oud, Permanent).

2. Stack (Stapel):

   • Elke thread heeft zijn eigen stack.
   • Slaat lokale variabelen van primitieve types en referenties naar objecten in de heap op.
   • Gegevens worden toegevoegd en verwijderd volgens het LIFO-principe (Last-In, First-Out).
   • Wordt automatisch vrijgegeven bij het beëindigen van de methode.

3. Method Area (Methodengebied) / PermGen (tot Java 8) / Metaspace (vanaf Java 8):

   • Slaat informatie op over geladen klassen:
     • Metadata van klassen.
     • Bytecode van methoden.
     • Statische variabelen.
     • Constant pool.
   • De grootte van PermGen was vast, Metaspace gebruikt native geheugen en kan dynamisch worden uitgebreid.

4. Native Method Stacks (Stakken van native methoden):

   • Wordt gebruikt voor aanroepen van native methoden (bijvoorbeeld C/C++).
   • Wordt vrijgegeven bij het beëindigen van de native methode.

// Voorbeeld van geheugengebruik
public class MemoryExample {

    private String instanceVariable; // Opgeslagen in Heap

    public void myMethod(int parameter) { // parameter in Stack

        int localVar = 10; // localVar in Stack

        String localString = "hello"; // "hello" in String Pool (deel van Heap/Method Area), referentie localString in Stack

        Object obj = new Object(); // Object in Heap, referentie obj in Stack

        Integer wrapper = new Integer(5); // Integer in Heap, referentie wrapper in Stack
    }

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

Geheugengebieden en hun inhoud:

Gebied	Waar bevindt het zich?	Wat slaat het op?	Beheer
Heap	Gedeeld voor de JVM	Objecten, arrays	Garbage collector
Stack	Eigen voor elke thread	Lokale primitieve variabelen, referenties naar objecten	Automatisch (bij method einde)
Method Area	Gedeeld voor de JVM	Metagegevens van klassen, statische variabelen, bytecode, constanten	Garbage collector (voor klassen en statisch)
Native Stacks	Eigen voor elke thread (bij aanroep)	Variabelen en gegevens van native methoden	Automatisch (bij method einde)