Android記憶體機制分析——堆和棧

昨天用Gallery做了一個圖片瀏覽選擇開機畫面的功能，當我載入的圖片多了就出現OOM問題。以前也出現過這個問題，那時候並沒有深究。這次打算好好分析一下Android的記憶體機制。

　　因為我以前是做VC++開發，因此對C++在Window下的記憶體機制還是比較瞭解。不過轉到Android後，一直都沒有刻意去處理記憶體問題，因為腦子裡一直想著Java的GC機制。不過現在想想，自己對Android的GC和記憶體管理並不瞭解，自己寫的代碼在記憶體哪裡運行都不清楚，心裡不淡定啊。。。。

　　畢竟我以前寫C++的時候，什麼時候在哪裡申請記憶體，什麼時候釋放記憶體，會不會棧溢出或者堆記憶體泄露都了如指掌。言歸正傳，今天打算先瞭解一下Android的堆和棧跟C++有何區別。

 

1、dalvik的Heap和Stack

這裡說的只是dalvik  java部分的記憶體，實際上除了dalvik部分，還有native。這個以後再說。

 

下面針對上面列出的資料類型進行說明，只有瞭解了我們申請的資料在哪裡，才能更好掌控我們自己的程式。

 

2、對象執行個體資料

　　實際上是儲存對象執行個體的屬性，屬性的類型和對象本身的類型標記等，但是不儲存執行個體的方法。執行個體的方法是屬於資料指令，是儲存在Stack裡面，也就是上面表格裡面的類方法。

　　對象執行個體在Heap中分配好以後，會在stack中儲存一個4位元組的Heap記憶體位址，用來尋找對象的執行個體。因為在Stack裡面會用到Heap的執行個體，特別是調用執行個體的時候需要傳入一個this指標。

 

3、方法內部變數

　　類方法的內部變數分為兩種情況：簡單類型儲存在Stack中；物件類型在Stack中儲存地址，在Heap 中儲存值。

 

4、非靜態方法和靜態方法

　　非靜態方法有一個隱含的傳入參數，這個參數是dalvik虛擬機器傳進去的，這個隱含參數就是對象執行個體在Stack中的地址指標。因此非靜態方法（在Stack中的指令代碼）總是可以找到自己的專用資料（在Heap 中的對象屬性值）。當然非靜態方法也必須獲得該隱含參數，因此非靜態方法在調用前，必須先new一個對象執行個體，獲得Stack中的地址指標，否則dalvik虛擬機器將無法將隱含參數傳給非靜態方法。

　　靜態方法沒有隱含參數，因此也不需要new對象，只要class檔案被ClassLoader load進入JVM的Stack，該靜態方法即可被調用。所以我們可以直接使用類名調用類的方法。當然此時靜態方法是存取不到Heap 中的對象屬性的。

 

5、靜態屬性和動態屬性

　　靜態屬性是儲存在Stack中的，而不同於動態屬性儲存在Heap 中。正因為都是在Stack中，而Stack中指令和資料都是定長的，因此很容易算出位移量，所以類方法(靜態和非靜態)都可以訪問到類的靜態屬性。也正因為靜態屬性被儲存在Stack中，所以具有了全域屬性。

 

6、總結

　　Java 的堆是一個運行時資料區,類的(對象從中分配空間。這些對象通過new、newarray、anewarray和multianewarray等指令建立，它們不需要程式碼來顯式的釋放。堆是由記憶體回收來負責的，堆的優勢是可以動態地分配記憶體大小，生存期也不必事先告訴編譯器，因為它是在運行時動態分配記憶體的，Java的垃圾收集器會自動收走這些不再使用的資料。但缺點是，由於要在運行時動態分配記憶體，存取速度較慢。"
 
        “棧的優勢是，存取速度比堆要快，僅次於寄存器，棧資料可以共用。但缺點是，存在棧中的資料大小與生存期必須是確定的，缺乏靈活性。棧中主要存放一些基本類型的變數（,int, short, long, byte, float, double, boolean, char）和物件控點。
 
　　對比上面的解析可以看出，其實Java處理Heap和Stack的大致原理跟C++是一樣的。只是多了一個記憶體回收機制，讓程式員不用主動調用delete釋放記憶體。就像在C++裡面，一般使用new申請的記憶體才會放到堆裡面，而一般的臨時變數都是放到棧裡面去。
 
　　今天主要是說說Android的dalvik裡面的堆和棧的區別，以及存放哪些資料。粗了dalvik記憶體外， Android還有個native記憶體的概念。這個下次會繼續講解。我剛開始分析Android的記憶體機制，如果閱讀過程中發現任何問題請留言指出，謝謝！