java中局部变量、实例变量和静态变量在方法区、栈内存、堆内存中的分配

1、java中的变量与数据类型

变量是一个容器，用来装什么的呢？装内存地址，这个内存地址对应的是内存中某个数据。
那为什么这个容器不直接装这个数据更简洁呢？因为直接装数据的话，这个数据就无法被别的变量使用，无法复用就会导致很多不便。
所以变量的内存分配可以看成两个不部分：1、变量在内存中的分配（“变量分配”） 2、变量所引用的数据在内存中的分配（“数据分配”）

1.1、变量类型有：

局部：在方法内声明的变量
实例：在类中但在方法外声明并且没有static
静态：声明为static的变量

1.2、变量的数据类型有：

1、原始数据类型 2、引用数据类型

2、思考

原始数据类型变量的“变量分配”和“数据分配”是在一起的（都在方法区或栈内存或堆内存，这里思考什么时候在方法区、什么时候在栈内存、什么时候在堆内存？？？）
引用数据类型的“变量分配”和“数据分配”不一定是在一起的（什么情况是在一起的？什么情况不在一起？）

3、例子：

public class Fruit {

 private static int x = 10;
 static BigWaterMelon bigWaterMelon_1 = new BigWaterMelon(x);

 private int y = 20;
 private BigWaterMelon bigWaterMelon_2 = new BigWaterMelon(y);

public static void main(String[] args) {
    Fruit fruit = new Fruit();
    int z = 30;
    BigWaterMelon bigWaterMelon_3 = new BigWaterMelon(z);


    new Thread() {
        @Override
        public void run() {
            int k = 100;
            setWeight(k);
        }

        void setWeight(int waterMelonWeight) {
            fruit.bigWaterMelon_2.weight = waterMelonWeight;
            System.out.printf(fruit.bigWaterMelon_2.weight + "");
        }

    }.start();
}
}

class BigWaterMelon {

 int weight;

 BigWaterMelon(int weight) {
    this.weight = weight;
 }
}

image.png

3.1、分析：

栈：

1、栈内存中按线程粒度来划分区域。

比如划分为：主线程、new Thread线程、其他线程等等

2、每个线程区域中又按方法粒度来划分区域。

比如：主线程区域中划分了一块区域：main()；new Thread线程中划分了两块区域：setWeight()、run()

3、每块方法区域中包含其所有的局部变量。

比如main()方法这块区域中包含局部变量：String[] args、Fruit fruit、int z = 30、BigWaterMelon bigWaterMelon_3
这里可以看到String[] args、Fruit fruit、BigWaterMelon bigWaterMelon_3这三个局部变量在这里只存储了变量，而没有存放变量的数据，而int z = 30既存放了变量int z 也存放了变量的数据30。这就可以肯定上面的第一条结论“栈内存中，基本数据类型的变量和变量的数据是存放在一起的”，这里要注意：只是说存放在一起，但没说是一起在栈内存，也可能一起在堆内存或者方法区，继续往下分析。

方法区：

1、方法区中按class粒度来划分区域。（所以方法区存储的都是只加载一次的）

比如：Fruit.class、BigWaterMelon.class、Fruit$1.class(这是个什么玩意？后面解释)

2、在每块class区域中包含其所有的静态变量。（所以方法区存储的都是只加载一次的）

比如：Fruit.class中包含static int x = 10、static BigWaterMelon bigWaterMelon_1。这里又出现了基本数据类型，和在栈内存中一样，基本数据类型的变量和变量的数据存放在一起，和栈内存中唯一不同的是，栈内存中是局部变量，而方法区中是静态变量。

堆：

1、堆内存中按实例和其所包含的非静态变量划分区域。

比如：
1、new String[] 对应的变量是栈内存中的 ： String[] args；
2、new BigWaterMelon()+int weight = 10 对应的变量是方法区中 ：static BigWaterMelon bigWaterMelon_1；
3、new BigWaterMelon()+int weight = 30 对应的变量是栈内存中 ：BigWaterMelon bigWaterMelon_3；
4、new Fruit()+int y = 20+BigWaterMelon bigWaterMelon_2 对应的变量是 栈内存中 ：Fruit fruit；
5、new BigWaterMelon()+int weight = 20 对应的变量是同在堆内存中的 ： BigWaterMelon bigWaterMelon_2；
6、new Fruit$1() 没有对应变量，因为它是匿名的，在方法区中存在它的类文件Fruit$1.class（这是个啥东西往下看）

前面一直搞不明白Fruit$1.class这是个什么玩意，找编译后的文件看一下：

image.png

其实就是一个Thread类。。。只是因为我们用了匿名对象，所以给我们生成了一个这么个玩意，那如果我们把new Thread放在别的类中试试会怎么样，新建一个Test.class如图：

image.png

为了简介，我把Thread对象中所有东西都注释了。在编译后得到：

image.png

打开看看：

image.png

果然就是一个Thread类，所以匿名对象其实会生成一个class文件，类名就是由匿名对象存在的类名字后面加$和数字拼成。原谅我的基础辣鸡。。。
好了，重新描述一下上面堆内存的第六条就可以这么说：
6、new Fruit$1()（即new Thread()） 没有对应变量，因为它是匿名的，在方法区中存在它的类文件Fruit$1.class。
这下就好理解了。
我们在回头看Fruit$1.class文件，可以看到他有一个构造函数：

image.png

Fruit$1(Fruit paramFruit) {}
所以在堆内存中的形式应该是new Fruit$1()（即new Thread()）+Fruit paramFruit，其中Fruit paramFruit变量对应的实例就是堆中的第4条。

3.2、结论

3.2.1、“变量的分配”：

局部变量在栈内存，静态变量在方法区，实例变量在堆内存。 也就是三个内存中都有变量。

3.2.2、“数据的分配”：

原始数据类型跟随自己的“变量分配”在一起，相亲相爱。
引用数据类型在堆内存中。

完毕。
有不对的地方请指导。