JAVA中new关键字及对象(object)与引用(reference)介绍

╰半夏微凉° 2022-12-30 14:50 170阅读 0赞

### JAVA中new关键字及对象(object)与引用(reference)介绍 ###

Java使用关键字 new 来创建对象，这是常用的创建对象的方法，有人给出语法格式如下：

类名 对象名 = new 类名(\[参数\]）；

**特别提示**，实际上应是或应理解为：

**类名****对象名** **= new** **构造方法名****(\[****参数列表****\]****）；**

上句和如下两句：

**类名****对象名；**

**对象名** **= new** **构造方法名****(\[****参数列表****\]****）；**

等价。

赋值号右边的new是为新建对象开辟内存空间的运算符，用new运算符开辟新建对象的内存之后，系统自动调用构造方法初始化该对象。

New后是构造方法名，只不过类的构造方法名和类名一样。Java每个类都有构造方法，如果没有显式地为类定义构造方法，Java 编译器将会为该类提供一个默认的无参数构造方法。构造方法定义了当创建一个对象时要进行的操作。关于构造方法请参见其它资料。

其中的对象名，也称为对象引用名；\[参数列表\]是可选项，多个参数用英文逗号分隔。

【官网对new 关键字介绍见 Creating Objects [https://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/javaOO/objectcreation.html][https_docs.oracle.com_javase_tutorial_java_javaOO_objectcreation.html]】

下面详细解析之。

《Thinking in Java》一书中提到，引用和对象就像瑶控器和电视机。用瑶控器（引用）来操作电视机（对象），想换频道什么的直接操作瑶控器就可以了，瑶控器再来调控电视机。这个比喻非常好说明了对象与引用的关系。

创建的对象可以通过引用来操作。

通常用new关键字来创建一个对象，就可以通过引用来操作。

那么对象是怎样存储的，内存又是怎样分配的呢？

**栈（****stack****）：**位于通用RAM中，通过栈指针的移动来分配和释放内存，指针向下移动分配新的内存；指针向上移动则释放内存。速度仅次于寄存器。创建程序时，Java编译器必须知道存储在栈内所有数据的确切大小和生命周期，因为它必须生成相应的代码，以便上下移动栈指针，这就限制了程序的灵活性。所以java中的对象并不存放在栈当中，但对象的引用存放在栈中。

**堆（****heap****）：**也是位于RAM中的内存池，用于存放所有的JAVA对象。编译器不需要知道要从堆里分配多少存储区域，也不需要知道存储的数据在堆里面存活多长时间，因此堆要比栈灵活很多。当你new创建一个对象时，编译器会自动在堆里进行存储分配。当然，为这种灵活性必须要付出相应的代码。用堆进行存储分配比用栈进行存储存储需要更多的时间。

**静态存储（****static storage****）：**这里的“静态”是指“在固定的位置”（也在RAM里）。静态存储里存放程序运行时一直存在的数据。你可用关键字static来标识一个对象的特定元素是静态的，即存放类中的静态成员，但JAVA对象本身从来不会存放在静态存储空间里。

**常量存储（****constant storage****）：**存放字符串常量和基本类型常量（public static final）。常量值通常直接存放在程序代码内部，它们永远不会被改变。有时，在嵌入式系统中，常量本身会和其他部分分割离开，所以在这种情况下，可以选择将其放在ROM中。

**寄存器（****register****）：**由于寄存器是在CPU内部的，所以它的速度最快，但是数量有限，所以由编译器根据需求进行分配。

**Java****垃圾回收机制**

垃圾回收回收的是无任何引用的对象占据的内存空间（堆）而不是对象本身。

**1****）引用计数器方式：**一种简单但是速度很慢的垃圾回收策略。即每个对象都有一个引用计数器，当有引用连接至对象时计数器加1；当引用离开时计数器减1。垃圾回收器会在含有全部对象的列表中遍历，发现某个对象的引用计数器为0时，就释放其占用的内存。

**优点：**引用计数收集器可以很快的执行，交织在程序运行中。对程序不被长时间打断的实时环境比较有利。

**缺点：**无法检测出循环引用。如父对象有一个对子对象的引用，子对象反过来引用父对象。这样，他们的引用计数永远不可能为0。

**2****）自适应、分代的、停止****——****复制、标记****——****清扫****垃圾回收方式：**

停止——复制：先暂停程序的运行，然后将所有活的对象从当前堆复制到另一个堆，没有被复制的都是垃圾。当对象从一个堆复制到另一个堆，它们的排列是一个挨着一个的，所以新堆保持紧凑排列。

标记——清扫：遍历所有的引用，找出所有活的对象，然后对它们进行标记，这个过程不会回收任何对象，只有全部标记工作完成时才开始清除工作。没有被标记的对象将会被释放，不发生任何复制动作，所以剩下的堆空间不是连续的。

**对象：**要理解什么是对象，需要跟类一起结合起来理解。下面这段话引自《Java编程思想》中的一段原话：

“按照通俗的说法，每个对象都是某个类（class）的一个实例（instance），这里，‘类'就是‘类型'的同义词。”

从这一句话就可以理解到对象的本质，简而言之，它就是类的实例，比如所有的人统称为“人类”，这里的“人类”就是一个类（物种的一种类型），而具体到每个人，比如张三这个人，它就是对象，就是“人类”的实例。

**对象引用：**《Java编程思想》一段话： “每种编程语言都有自己的数据处理方式。有些时候，程序员必须注意将要处理的数据是什么类型。你是直接操纵元素，还是用某种基于特殊语法的间接表示（例如C/C++里的指针）来操作对象。所有这些在 Java 里都得到了简化，一切都被视为对象。因此，我们可采用一种统一的语法。尽管将一切都“看作”对象，但操纵的标识符实际是指向一个对象的“引用”（reference）。”

**基本数据类型和引用数据类型：**Java的其中基本类型变量有四类8种：byte、 short 、int 、long 、float 、double、 char、 boolean，除了8种基本数据类型变量，其他变量都是引用数据类型，如类、接口、数组等。

基本数据类型，只有一块存储空间， 在栈中，存放的是具体数据值。

引用数据类型，有两块存储空间一个在栈（Stack）中，一个在堆（heap）中。堆中存放对象实体（使用new关键字，即表示在堆中开辟一块新的存储空间），栈中存放对象在堆中所在位置的首地址。**new** **操作符的返回值是一个对象的引用。**

一个引用类型变量（栈中的一块内存空间）保存了一个该类型对象在堆中所在位置的首地址，也称作一个引用类型变量**指向**了一个该类型的对象，通过这个变量就可以操作对象中的数据。

下面借助一个简单的例子解释之

// Person类部分

class Person \{

String name;

int age;

//PersonTest 类部分

public class PersonTest \{

public static void main(String\[\] args) \{

Person p1 = new Person();

p1.name = "张伟";

p1.age = 17;

System.out.println("姓名：" + p1.name + "，年龄：" + p1.age);

Person p2 = new Person();

p2.name = "李丽";

p2.age = 12;

System.out.println("姓名：" + p2.name + "，年龄：" + p2.age);

p1 = p2;

p1.age = 13;

System.out.println("姓名：" + p1.name + "，年龄：" + p1.age);

System.out.println("姓名：" + p2.name + "，年龄：" + p2.age);

下面使用bluej（由澳大利亚墨尔本Monash大学BlueJ小组设计并开发的Java开发环境）编译运行情况

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NuZHMxMjM_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

运行结果如下：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NuZHMxMjM_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

解释如下

内存分配示意图如下：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NuZHMxMjM_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

当多个对象的引用指向堆同一块内存空间（p1 = p2; 即将一个对象的引用赋值给另一个变量，两个变量所记录的地址值是一样的，此时p1指向 p2所指向的对象，不再指向 p1原本指向的对象，如上图所示），只要通过任何一个对象引用修改了对象中的数据，随后，无论使用哪一个对象引用获取数据，得到的都是修改后的值，因此，最后两行打印语句的结果是一样的。

[https_docs.oracle.com_javase_tutorial_java_javaOO_objectcreation.html]: https://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/javaOO/objectcreation.html
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