Unit03 - 对象内存管理 、 继承的意义(上)

    Unit03 - 对象内存管理 、 继承的意义(上)    

1.内存管理:由JVM来管理的
  1)堆:
    1.1)存储所有new出来的对象(包含成员变量)
    1.2)没有任何引用所指向的对象就是垃圾,
        垃圾回收器(GC)不定时清理垃圾,
        回收过程是透明的(看不到的),
        调用System.gc()建议GC尽快来回收
    1.3)成员变量的生命周期:
          创建对象时存在堆中,对象被回收时一并被回收
    1.4)内存泄露:不再使用的对象没有被及时的回收
                 建议:对象不再使用时及时将引用设置为null
  2)栈:
    2.1)用于存储正在调用中方法的所有局部变量(包括参数)
    2.2)调用方法时在栈中为该方法分配一块对应的栈帧,
        栈帧中存储的是方法中的所有局部变量(包括参数),
        方法调用结束时,栈帧被清除,局部变量一并被清除
    2.3)局部变量的生命周期:
          调方法时存在栈中,方法结束时与栈帧一起被清除
  3)方法区:
    3.1)用于存储.class字节码文件(包括方法)
    3.2)方法只有一份,
        通过this来区分具体的对象

2.继承:
  2.1)作用:实现代码的复用,避免代码的重复
  2.2)通过extends来实现继承
  2.3)父类:所有子类所共有的属性和行为
      子类:子类所特有的属性和行为
  2.4)子继承父后,子具有: 父类的+子类的
  2.5)一个父类可以有多个子类,
      一个子类只能有一个父类----单一继承
  2.6)继承具有传递性
  2.7)java规定,构造子类之前必须先构造父类
      若子类构造中不调用父类的构造,则默认super()调用父类的无参构造
      若子类构造中调了父类的构造,则不再默认提供
      super()调用父类的构造必须位于子类构造的第一句

3.super:指代当前对象的父类对象
  super的用法:
    1)super.成员变量名------访问父类的成员变量
    2)super.方法名()--------调用父类的方法
    3)super()---------------调用父类的构造方法

4.向上造型:
  1)父类型的引用指向子类的对象
  2)能点出来什么,看引用的类型

//老虎是动物
Animal o3 = new Tiger(); //向上造型

class Animal{ //动物类
}
class Tiger extends Animal{ //老虎类
}

JAVA内存变量:
编译期,只检查语法是否正确
编译错误,指的是语法错误

运行期,JVM登场----分配内存

变量----占用的是JVM的内存

JAVA垃圾管理:
没有任何引用所指向的对象
垃圾回收器(GC),不定时到内存堆中清理垃圾
并非看到垃圾就立刻清理

垃圾回收过程是透明的(看不到的)
System.gc()让内存回收尽量快一些

内存泄露:

    没有用的内存还没有被及时的回收
         若对象不用了,及时将引用设置为null

堆-1

Unit03 - 对象内存管理 、 继承的意义(上)

堆-2

Unit03 - 对象内存管理 、 继承的意义(上)

Unit03 - 对象内存管理 、 继承的意义(上)

方法区

Unit03 - 对象内存管理 、 继承的意义(上)

程序一:

package oo.day03;

public class Cell {
int row;
int col; Cell(int row,int col){
this.row = row;
this.col = col;
} String getCellInfo(){
return row+","+col;
} }

Cell.java

package oo.day03;

public class Tetromino {
Cell[] cells; //格子数组,成员变量
// Cell[] cells=null; //如果没有下面cells = new Cell[4];声明操作,T.java里面会报索引错误 Tetromino() {
cells = new Cell[4]; //创建格子数组对象 } void drop(){
for(int i=0;i<cells.length;i++){
this.cells[i].row++;
}
} void moveLeft(){
for(int i=0;i<cells.length;i++){
this.cells[i].col--;
}
} void moveRight(){
for(int i=0;i<cells.length;i++){
this.cells[i].col++;
}
} void print(){
for(int i=0;i<cells.length;i++){
String str =this.cells[i].getCellInfo();
System.out.println(str);
}
}
}

Tetromino.java

package oo.day03;

public class T extends Tetromino {
T(){
this(0,0);
} T(int row,int col){
//super(); //调用父类的无参构造---默认参数
cells[0] = new Cell(row,col); //创建格子
cells[1] = new Cell(row,col+1);
cells[2] = new Cell(row,col+2);
cells[3] = new Cell(row+1,col+1);
}
}

T.java

package oo.day03;

public class J extends Tetromino{
J(){
this(0,0);
} J(int n){
this(n,n);
} J(int row,int col){
this.cells[0] = new Cell(row,col);
this.cells[1] = new Cell(row,col+1);
this.cells[2] = new Cell(row,col+2);
this.cells[3] = new Cell(row+1,col+2);
}
}

J.java

package oo.day03;

public class O extends Tetromino{
O(){
this(0,0);
} O(int n){
this(n,n);
} O(int row,int col){
this.cells[0] = new Cell(row,col);
this.cells[1] = new Cell(row,col+1);
this.cells[2] = new Cell(row+1,col);
this.cells[3] = new Cell(row+1,col+1);
}
}

O.java

package oo.day03;

public class TJTest {

    public static void main(String[] args) {

//    T t = new T(2,5);
// printWall(t);
Tetromino o1 = new T(2,5); //02.-1 向上造型
printWall(o1); //传值 J j = new J(1,6); //02.-2
printWall(j); //向上造型,同时传值 }
//打墙+打T型-----方法二:
// public static void printWall(T tt){
public static void printWall(Tetromino tt){ //01. 向上造型
// public static void printWall(T tt){ //01. 向上造型
// public static void printWall(J tt){ //01. 向上造型
for(int i=0;i<20;i++){ //控制行
for(int j=0;j<10;j++){ //控制行个数0
boolean flag = false; //1.假设打-
// i = 2 j = 5
for(int k=0;k<tt.cells.length;k++){ //这里循环4次;
if(i==tt.cells[k].row&& j==tt.cells[k].col){ //这里只取一次正确结果,如果有else,把“-”也会打上
flag = true; //因为有四个格子,所以循环4次,这里只取对的那次,
break;
}
}
if(flag){
System.out.print("* ");
}else{
System.out.print("- ");
}
}
System.out.println();
} /* //打墙+打T型----方法一
public static void printWall(T tt){
for(int i=0;i<20;i++){
for(int j=0;j<10;j++){
if(i==tt.cells[0].row&&j==tt.cells[0].col
||
i==tt.cells[1].row&&j==tt.cells[1].col
||
i==tt.cells[2].row&&j==tt.cells[2].col
||
i==tt.cells[3].row&&j==tt.cells[3].col){
System.out.print("* ");
}else{
System.out.print("- ");
} }
System.out.println();
}*/
} }

TJTest.java

增加打印“I am a T”

package oo.day04;
//T型
public class T extends Tetromino{
T(){
this(0,0);
}
T(int row,int col){
super(); //调用父类的无参构造---默认的
super.cells[0] = new Cell(row,col); //创建格子对象
super.cells[1] = new Cell(row,col+1);
super.cells[2] = new Cell(row,col+2);
super.cells[3] = new Cell(row+1,col+1);
} void print(){ //输出4个格子的行列号
System.out.println("I am a T:");
super.print(); //调用父类的print()方法
}
}

程序二:(类继承的演示)

upTypeDemo.java

package oo.day03;

public class UpTypeDemo {
public static void main(String[] args) {
Eoo o1 = new Eoo();
o1.e = 1;
o1.show();
//o1.f = 2; //编译错误,父类不能访问子类 Foo o2 = new Foo();
o2.f = 1;
o2.test();
o2.e = 2; //正确,子类可以访问父类
o2.show(); //正确,子类可以访问父类 Eoo o3 = new Foo(); //向上造型,语法:父类名字,子类的名字;
o3.e = 1; //这不是造型,这是访问成员,访问东西
o3.show();
//o3.f = 2; //编译错误,能点出来什么,看引用类型
//o3对应的是Eoo类,所以只能使用Eoo下面的方法;
}
} class Eoo{ //Eoo是父类
int e;
void show(){}
} class Foo extends Eoo{ //Foo是子类,继承Eoo父类
int f;
void test(){}
}

课后作业:

1 简述JVM垃圾回收机制

参考答案

垃圾回收机制是Java提供的自动释放内存空间的机制。

垃圾回收器(Garbage Collection,GC)是JVM自带的一个线程,用于回收没有被引用的对象。

2 Java程序是否会出现内存泄露

参考答案

会出现内存泄漏,一般来说内存泄漏有两种情况。

一是在堆中分配的内存,在没有将其释放掉的时候,就将所有能访问这块内存的方式都删掉;

另一种情况则是在内存对象明明已经不需要的时候,还仍然保留着这块内存和它的访问方式(引用)。

第一种情况,在Java中已经由于垃圾回收机制的引入,得到了很好的解决。所以,Java中的内存泄漏,主要指的是第二种情况。

下面给出了一个简单的内存泄露的例子。在这个例子中,我们循环申请Object对象,并将所申请的对象放入一个List中,如果我们仅仅释放引用本身,那么List仍然引用该对象,所以这个对象对GC来说是不可回收的。代码如下所示:

        List list=new ArrayList(10);
for (int i=1;i<100; i++)
{
Object o=new Object();
list.add(o);
o=null;
} 此时,所有的Object对象都没有被释放,因为变量list引用这些对象。

3 JVM如何管理内存,分成几个部分?分别有什么用途?说出下面代码的内存实现原理:

    Foo foo = new Foo();
foo.f();

参考答案

JVM内存分为“堆”、“栈”和“方法区”三个区域,分别用于存储不同的数据。

堆内存用于存储使用new关键字所创建的对象;栈内存用于存储程序运行时在方法中声明的所有的局部变量;方法区用于存放类的信息,Java程序运行时,首先会通过类装载器载入类文件的字节码信息,经过解析后将其装入方法区。类的各种信息(包括方法)都在方法区存储。

    Foo foo = new Foo();
foo.f();

以上代码的内存实现原理为:

1.Foo类首先被装载到JVM的方法区,其中包括类的信息,包括方法和构造等。

2.在栈内存中分配引用变量foo。

3.在堆内存中按照Foo类型信息分配实例变量内存空间;然后,将栈中引用foo指向foo对象堆内存的首地址。

4.使用引用foo调用方法,根据foo引用的类型Foo调用f方法。

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