java 的記憶體配置

了解 java 記憶體的配置，有助於程式撰寫的 performance tuning

首先以變數的角度來說明:
1. heap variable:
class variable(method 之外並加上 static 的修飾字)、instance variable、array component。
這類變數會自動被 JVM 初始化成預設值。

2. stack variable:
通稱廣義的區域變數，其佔用的記憶體在 stack 中，這類變數包括了狹義的區域變數(宣告在 method 內的變數)、
method parameter、exception-handler parameter、constructor parameter。此類變數會被 JVM 初始化成傳入值。
而狹義的區域變數不會被 JVM 初始化成預設值，使用者必須自行初始化該變數。

下列是以記憶體的配置來探討:
1. heap (dynamic memory allocate):
是動態配置記憶體空間，且可以隨時配置，由JVM負責。
只要是用new 產生的oject都是存放在heap中，且通常用一個存放在stack的reference 來指向這個oject
compiler 不會知道這個從heap中獲得多少空間，也不會知道其配置到的空間會存放多久。

2. stack (stack allocation):
其 Life cycle 會受到block scope的影響，當進入block時，會自動配置記憶體空間，離開這個SCOPE時，其記憶體配置就會隨之消失。
可以將object的reference 儲存於stack內。

Reference:
http://www.oreilly.com.tw/column_sleepless.php?id=j015
http://www.javaworld.com.tw/jute/

簡易的效能測試方式

以下是一支簡易的 method，可以讓您了解程式的運作花了多少資源, 以便調整.

並介紹 Runtime.getRuntime().maxMemory(), Runtime.getRuntime().totalMemory()

Runtime.getRuntime().freeMemory() 是如何被使用的.

public class FreeMemoryTest {
public static void main(String[] args) {   
    //JVM 能從OS得到最大的記憶體，如果下了 -Xmx 參數，將以該參數為主
       long maxMem = Runtime.getRuntime().maxMemory();
       //JVM 已經從OS得到可使用的記憶體，會越取越多，直到 maxMemory 的最大容量，超過則會丟出 java.lang.OutOfMemoryError
       long totalMem = Runtime.getRuntime().totalMemory();
       //目前使用完剩下的記憶體
       long startMem = Runtime.getRuntime().freeMemory();
       long startTime = System.currentTimeMillis();

       for (int i = 0; i <= 10000; i++) {             
           String str = "foo";             
           System.out.println(str);         
       }         
       long endMem = Runtime.getRuntime().freeMemory();         
       System.err.println("使用記憶體(Bytes): " + (startMem - endMem));         
       long endTime = System.currentTimeMillis();         
       System.err.println("使用時間(毫秒): " + (endTime - startTime));
       System.err.println("總共記憶體(Bytes):" + totalMem);                                                 
       System.err.println("目前最大記憶體(Bytes):" + maxMem);         
    }      
}

詳細可再參考
透過 Java 參數來改善 Java 效能