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7月 13

初学Java时,在很长一段时间里,总觉得基本概念很模糊。后来才知道,在许多Java书中,把对象和对象的引用混为一谈。可是,如果我分不清对象与对象引用,那实在没法很好地理解下面的面向对象技术。把自己的一点认识写下来,或许能让初学Java的朋友们少走一点弯路。
为便于说明,我们先定义一个简单的类:

有了这个模板,就可以用它来创建对象:

通常把这条语句的动作称之为创建一个对象,其实,它包含了四个动作。
1)右边的“new Vehicle”,是以Vehicle类为模板,在堆空间里创建一个Vehicle类对象(也简称为Vehicle对象)。
2)末尾的()意味着,在对象创建后,立即调用Vehicle类的构造函数,对刚生成的对象进行初始化。构造函数是肯定有的。如果你没写,Java会给你补上一个默认的构造函数。
3)左边的“Vehicle veh1”创建了一个Vehicle类引用变量。所谓Vehicle类引用,就是以后可以用来指向Vehicle对象的对象引用。
4)“=”操作符使对象引用指向刚创建的那个Vehicle对象。
我们可以把这条语句拆成两部分:

效果是一样的。这样写,就比较清楚了,有两个实体:一是对象引用变量,一是对象本身。
在堆空间里创建的实体,与在数据段以及栈空间里创建的实体不同。尽管它们也是确确实实存在的实体,但是,我们看不见,也摸不着。不仅如此,我们仔细研究一下第二句,找找刚创建的对象叫什么名字?有人说,它叫“Vehicle”。不对,“Vehicle”是类(对象的创建模板)的名字。一个Vehicle类可以据此创建出无数个对象,这些对象不可能全叫“Vehicle”。
对象连名都没有,没法直接访问它。我们只能通过对象引用来间接访问对象。
为了形象地说明对象、引用及它们之间的关系,可以做一个或许不很妥当的比喻。对象好比是一只很大的气球,大到我们抓不住它。引用变量是一根绳,可以用来系汽球。
如果只执行了第一条语句,还没执行第二条,此时创建的引用变量veh1还没指向任何一个对象,它的值是null。引用变量可以指向某个对象,或者为null。它是一根绳,一根还没有系上任何一个汽球的绳。执行了第二句后,一只新汽球做出来了,并被系在veh1这根绳上。我们抓住这根绳,就等于抓住了那只汽球。
再来一句:

就又做了一根绳,还没系上汽球。如果再加一句:

系上了。这里,发生了复制行为。但是,要说明的是,对象本身并没有被复制,被复制的只是对象引用。结果是,veh2也指向了veh1所指向的对象。两根绳系的是同一只汽球。
如果用下句再创建一个对象:

则引用变量veh2改指向第二个对象。
从以上叙述再推演下去,我们可以获得以下结论:(1)一个对象引用可以指向0个或1个对象(一根绳子可以不系汽球,也可以系一个汽球);(2)一个对象可以有N个引用指向它(可以有N条绳子系住一个汽球)。
如果再来下面语句:

按上面的推断,veh1也指向了第二个对象。这个没问题。问题是第一个对象呢?没有一条绳子系住它,它飞了。多数书里说,它被Java的垃圾回收机制回收了。这不确切。正确地说,它已成为垃圾回收机制的处理对象。至于什么时候真正被回收,那要看垃圾回收机制的心情了。
由此看来,下面的语句应该不合法吧?至少是没用的吧?

不对。它是合法的,而且可用的。譬如,如果我们仅仅为了打印而生成一个对象,就不需要用引用变量来系住它。最常见的就是打印字符串:

字符串对象“I am Java!”在打印后即被丢弃。有人把这种对象称之为临时对象。
对象与引用的关系将持续到对象回收。但是,关于这一点,打算在下文“简述Java回收机制”再说。

原始阅读:http://blog.163.com/luyufen_luise/blog/static/5777392520086230367627

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活捉 19 条
  1. 最后一句不太对。这里的I am Java是可以在编译时确定的,因此会被作为常量储存在常量池里,即使在没有任何引用的情况下也不会被垃圾回收

      1. 常量池与类的定义一起被储存在永久带中,而垃圾回收只清理新生代和老年代中的对象,类文件本身一经加载永不消失。就算真的可以把常量当垃圾清理掉,那清理掉以后万一再遇上要用到这个字符串的时候怎么办?eg. 假设在Foo类的构造函数中有println(“foo”),那一旦“foo”被回收,下次new Foo()的时候就println()就无法再获取”foo”的值,这显然是不合理的

        1. 等等……我又想了下,如果对于这个类本身的引用已经不存在了的话,那么这个类应该也是会被回收的,那么与这个类相关的常量也就可以被回收了……以前看到的讲gc的文章说永久代里的对象不会被gc,可是这样会造成严重的内存泄露,所以这显然是不可能的……

          1. 一只萌萌哒博主

            对啊,按理说应该是可以回收的上例中,new Foo()的时候如果发现常量池中没有“foo”,就创建一个“foo”不就行啦?(猜测)

            1. 天然呆

              常量池里都没有”foo”了,那jvm如何知道该创建一个”foo”还是一个”bar”呢?我说的被回收,指的是在没有任何人可以new Foo()的情况下,Foo中的”foo”可以和Foo.class一起被回收

            2. 一只萌萌哒博主

              google关键词“垃圾回收 方法区” 可以看到方法区是进行垃圾回收的而且,用到“foo”的时候,如果jvm发现常量池中没有“foo”,就会创建一个“foo”,如果常量池中有就直接用,这个应该不是问题吧

            3. 执行println(“foo”)的时候,其实是进行了两个操作:1.将一个指针(指向常量池里的”foo”对象)压入栈;2.调用虚方法println。用到”foo”的代码本身不知道也不关心指针指向的对象里的内容是”foo”还是”bar”,他只需要知道 “我要用的是本类的常量池的第xxx个对象”(xxx在编译时就已经确定)。反过来说,如果”foo”已经被回收,那么该指针将指向一个不存在的对象,并且没有任何方式重新建立该对象,因为该对象的内容已经不存在于内存中了“常量池”这个词可能让你产生了误解,其实我所说的常量池是指每个class文件开头的那段用来储存方法名、字符串、变量名的空间。显然这段空间里的东西无法单独地被回收,只能和整个class一起被回收方法区是否回收是取决于JVM的具体实现方式的。对于最常用的HotSpot虚拟机来说,默认地,如果没有任何一个线程能够访问到某个类的话(通常出现在需要动态加载或者生成大量类的进程中,比如Web服务器),那么这个类确实会被回收。不过可以通过-Xnoclassgc参数来阻止

  2. 最后一句不太对。这里的I am Java是可以在编译时确定的,因此会被作为常量储存在常量池里,即使在没有任何引用的情况下也不会被垃圾回收

      1. 常量池与类的定义一起被储存在永久带中,而垃圾回收只清理新生代和老年代中的对象,类文件本身一经加载永不消失。就算真的可以把常量当垃圾清理掉,那清理掉以后万一再遇上要用到这个字符串的时候怎么办?eg. 假设在Foo类的构造函数中有println(“foo”),那一旦“foo”被回收,下次new Foo()的时候就println()就无法再获取”foo”的值,这显然是不合理的

        1. 等等……我又想了下,如果对于这个类本身的引用已经不存在了的话,那么这个类应该也是会被回收的,那么与这个类相关的常量也就可以被回收了……以前看到的讲gc的文章说永久代里的对象不会被gc,可是这样会造成严重的内存泄露,所以这显然是不可能的……

          1. 一只萌萌哒博主

            对啊,按理说应该是可以回收的上例中,new Foo()的时候如果发现常量池中没有“foo”,就创建一个“foo”不就行啦?(猜测)

            1. 天然呆

              常量池里都没有”foo”了,那jvm如何知道该创建一个”foo”还是一个”bar”呢?我说的被回收,指的是在没有任何人可以new Foo()的情况下,Foo中的”foo”可以和Foo.class一起被回收

            2. 一只萌萌哒博主

              google关键词“垃圾回收 方法区” 可以看到方法区是进行垃圾回收的而且,用到“foo”的时候,如果jvm发现常量池中没有“foo”,就会创建一个“foo”,如果常量池中有就直接用,这个应该不是问题吧

            3. 执行println(“foo”)的时候,其实是进行了两个操作:1.将一个指针(指向常量池里的”foo”对象)压入栈;2.调用虚方法println。用到”foo”的代码本身不知道也不关心指针指向的对象里的内容是”foo”还是”bar”,他只需要知道 “我要用的是本类的常量池的第xxx个对象”(xxx在编译时就已经确定)。反过来说,如果”foo”已经被回收,那么该指针将指向一个不存在的对象,并且没有任何方式重新建立该对象,因为该对象的内容已经不存在于内存中了“常量池”这个词可能让你产生了误解,其实我所说的常量池是指每个class文件开头的那段用来储存方法名、字符串、变量名的空间。显然这段空间里的东西无法单独地被回收,只能和整个class一起被回收方法区是否回收是取决于JVM的具体实现方式的。对于最常用的HotSpot虚拟机来说,默认地,如果没有任何一个线程能够访问到某个类的话(通常出现在需要动态加载或者生成大量类的进程中,比如Web服务器),那么这个类确实会被回收。不过可以通过-Xnoclassgc参数来阻止