Javaでのメモリ割り当て：2022年に知っておくべきことすべて

公開: 2021-01-10

Javaでのメモリ割り当てとは、コンピュータプログラムとサービスが仮想メモリスペース専用に割り当てられるプロセスを指します。 Java仮想マシンは、メモリをスタックメモリとヒープメモリに分割します。 Java仮想マシンの場合、最大の可能性でアプリケーションを実行することは、スタックおよびヒープメモリから発生する可能性があります。新しい変数またはオブジェクトが宣言されるたびに、メモリはそのような操作専用のメモリを割り当てます。

スタックメモリ

Javaのストックメモリ割り当ては、静的メモリとスレッドの実行に使用されます。このメモリに含まれる値は一時的なものであり、後入れ先出し方式で参照され続けるため、特定のメソッドに制限されます。

メモリが呼び出され、スタックメモリに新しいブロックが作成されるとすぐに、スタックメモリは、メソッドが存続するまでプリミティブ値と参照を保持します。終了後、ブロックはフラッシュされ、新しいプロセスを実行できるようになります。一般に、スタックメモリの全体的なサイズは、ヒープメモリのサイズよりも重要ではありません。

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スタックメモリの特性

Java仮想マシン（JVM）のメモリ割り当てのさまざまなセクションに基づいて、スタックメモリの個別の機能の一部を次に示します。

スタックメモリは、新しいメソッドが呼び出されてそれに応じて返されるときに、拡大または縮小する可能性があります。
メソッドのスコープが存在する限り、スタック内の任意の変数を実行できます。
メソッドが実行されると、自動割り当てと割り当て解除が行われます。
フルメモリの場合、java.lang.StackOverFlowErrorが発生します。
ヒープメモリと比較すると、アクセスが高速です。

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Javaのスタックメモリ割り当てで使用されるメソッド

Object push（Object element）：ここで、アイテムはスタックの一番上にプッシュされます。
Object pop（）：スタックの最上位にある要素はすべてフラッシュされて返されます。 pop（）が呼び出されたときにスタックが空の場合、例外–EmptyStackExceptionが発生します。
Object peek（）：ここでは、一番上の要素が返されますが、フラッシュは行われません。
ブール値empty（）：ループのスタックに最上位の値がない場合、関数は1（true）を返し、それ以外の場合は0（false）を返します。
search（Object element）の場合：これは、オブジェクトがスタックに存在するかどうかを理解するために使用されます。値が見つかった場合、関数はスタックの最上位から要素の位置を返します。それ以外の場合、関数は-1を返します。

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Javaヒープスペース

主にJavaランタイムで使用されるJavaヒープスペースは、オブジェクトが作成されて割り当てられるたびに機能します。ガベージコレクションのような離散関数は、参照を保持しない以前のオブジェクトによって使用されたメモリをフラッシュし続けます。ヒープスペースで作成されたオブジェクトの場合、アプリケーション全体で無料でアクセスできます。

Javaでのメモリ割り当ては、ヒープ、スタック、コード、静的の各部分に分けられます。

Javaヒープメモリの特性

若い世代、古い世代または古い世代、永続的な世代などの複雑なメモリ管理手法からアクセスできます。
ヒープメモリでは、いっぱいになるとjava.lang.OutOfMemoryErrorを返します。
このメモリへのアクセスは、スタックメモリへのアクセスよりも比較的低速です。
自動割り当て解除は行われず、メモリが最適な段階で機能するために外部オブジェクトを削除するためにガベージコレクターのような同様の機能が必要です。

Javaでのスタックとヒープのメモリ割り当ての例は次のとおりです。

ソース

ヒープスペースとスタックメモリ：基本的な違い

ヒープスペースメモリ	スタックメモリ
アプリケーションのすべての部分がヒープメモリを呼び出します。	スタックメモリの実行はシングルスレッドに制限されています。
オブジェクトが作成されるたびに、そのオブジェクトはヒープスペースに格納されます。	スタックメモリは、その参照変数とローカルプリミティブ変数のみで構成されます。
ここのオブジェクトは、アプリケーション全体でグローバルにアクセスできます。	他のスレッドはスタックメモリオブジェクトにアクセスできません。
ここでは、記憶は若い世代と古い世代に従って定義されています。	メモリ管理は後入れ先出し方式で行われます。
メモリは、アプリケーションのスコープに従って残ります。	メモリは一時的なものです。
–XMXやXMSJVMなどのメソッドは、ヒープメモリの最適なサイズを定義するために使用されます。	スタックメモリの場合、-XSSメソッドによって決定されます。
ここで、フルメモリの場合、 java.lang.OutOfMemoryErrorの例外が発生します。	ここでは、メモリがいっぱいの場合にエラーjava.lang.StackOverFlowErrorが発生します。
サイズは大きくなりますが、スタックメモリに比べて処理に時間がかかります。	サイズは小さくなりますが、スムーズなLIFO操作のために実行が速くなります。

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結論

Javaでのメモリ割り当ては、主にスタックスペースとヒープスペースの2つの方法で行われます。それがすべてのプロセスを理解するのに役立つことを願っています。

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Javaでメモリ管理はどのように行われますか？

Java仮想マシン（JVM）は、Javaプログラミング言語で記述されたプログラムを実行するために使用されるコンピュータープログラムです。これにより、メモリ管理を使用するプロセスが効率的になります。また、オペレーティングシステムでクラッシュが発生した場合でも、JVMで実行されているプログラムが影響を受けないように堅牢に設計されています。メモリ管理とは、コンピュータシステム内のすべてのメモリ（RAM）を管理することを意味します。 JVMは、必要に応じてメモリの割り当てと解放を監視します。プログラムがメモリにロードされるとすぐに、JVMはそのプログラムにメモリスペースを割り当てます。このプロセスはヒープと呼ばれます。ヒープは、アプリケーションの多くの部分に共通のメモリスペースです。

Javaのガベージコレクションとは何ですか？

Java仮想マシン（JVM）は、参照カウントを使用してJavaオブジェクトの数を追跡します。オブジェクトを収集する前に、このオブジェクトへの参照の数がゼロに到達する必要があります。ユーザープログラムは、finalize（）メソッドを呼び出すことにより、オブジェクトを明示的に削除できます。 Finalizeは、ガベージコレクター（GC）によって呼び出されるObjectクラスの静的メソッドです。 Finalizeメソッドは、ガベージコレクターがこのオブジェクトを処理する前に、オブジェクトのすべてのリソースを解放します。ガベージコレクターは、不要なオブジェクトをクリーニングするプロセスです。ガベージコレクタのプロセスは、JavaランタイムシステムがJavaヒープがほぼいっぱいであることを検出したときにトリガーされます。すべてのオブジェクトには、JVMにビットマップがあります。ビットマップは、オブジェクトごとに設定され、使用されたかどうかを追跡します。ビットマップが0になると、GCがこのオブジェクトを処理します。

Javaプログラミング言語の特徴は何ですか？

Javaプログラミング言語は、アプリケーションやアプレットの構築に使用される汎用の高級プログラミング言語です。 Javaソフトウェアは、再プログラムすることなく、Javaをサポートする任意のプラットフォームで実行できます。 Javaプログラミング言語の機能は次のとおりです。オブジェクト指向機能、堅牢、高セキュリティ、プラットフォームに依存しない、無料、習得と使用が簡単。 Javaはオブジェクト指向プログラミング言語であり、プラットフォームに依存せず、任意のOSまたはプラットフォームで使用することもできます。 Javaはコンパイルされた言語であり、バイトコードが生成され、Java仮想マシンで実行されます。