Jak jest zorganizowana pamięć w Java?

W Javie pamięć jest zarządzana automatycznie przez zbieracz śmieci i dzieli się na kilka obszarów:

1. Heap (Sterta):

   • Przechowuje obiekty klas i tablice.
   • Jeden dla wszystkich wątków aplikacji.
   • Zbieracz śmieci działa na tym obszarze.
   • Podzielony na pokolenia (Młode, Stare, Stałe).

2. Stack (Stos):

   • Każdy wątek ma własny stos.
   • Przechowuje lokalne zmienne typów prymitywnych i odwołania do obiektów na stercie.
   • Dane są dodawane i usuwane zgodnie z zasadą LIFO (Last-In, First-Out).
   • Automatycznie zwalniany po zakończeniu metody.

3. Method Area (Obszar metod) / PermGen (do Java 8) / Metaspace (od Java 8):

   • Przechowuje informacje o załadowanych klasach:
     • Metadane klas.
     • Bytecode metod.
     • Zmienne statyczne.
     • Pool stałych.
   • Rozmiar PermGen był stały, Metaspace korzysta z pamięci natywnej i może się dynamicznie rozszerzać.

4. Native Method Stacks (Stosy metod natywnych):

   • Używany do wywołań metod natywnych (np. C/C++).
   • Zwolniony po zakończeniu metody natywnej.

// Przykład użycia pamięci
public class MemoryExample {

    private String instanceVariable; // Przechowywana w Heap

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

        int localVar = 10; // localVar w Stack

        String localString = "hello"; // "hello" w String Pool (część Heap/Method Area), odwołanie localString w Stack

        Object obj = new Object(); // Object w Heap, odwołanie obj w Stack

        Integer wrapper = new Integer(5); // Integer w Heap, odwołanie wrapper w Stack
    }

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

Obszary pamięci i ich zawartość:

Obszar	Gdzie się znajduje?	Co przechowuje?	Zarządzanie
Heap	Wspólna dla JVM	Obiekty, tablice	Garbage Collector
Stack	Własny dla każdego wątku	Zmienne lokalne prymitywne, odwołania do obiektów	Automatyczne (po zakończeniu metody)
Method Area	Wspólna dla JVM	Metadane klas, zmienne statyczne, bytecode, stałe	Garbage Collector (dla klas i statycznych)
Native Stacks	Własny dla każdego wątku (przy wywołaniu)	Zmienne i dane metod natywnych	Automatyczne (po zakończeniu metody natywnej)