anatomia della memoria della JVM

Nella Java Virtual Machine, esistono due (+1) tipi di memoria:

• lo stack dove vengono caricate le variabili locali, i riferimenti agli oggetti;
• lo heap, dove vanno le aree di memoria allocate per la creazione dinamica;
• la zona speciale di memoria nativa (gestita dal sistema operativo stesso in automatico) detta metaspace, che memorizza i campi static.

Cosa succede alla creazione di un oggetto?

1. Dichiarazione Viene dichiarata una variabile di riferimento all’oggetto. In questa fase viene allocata una porzione di memoria (RAM) nello stack, che contiene un valore inizialmente indefinito (o null se viene assegnato esplicitamente).

2. Creazione (allocazione) L’oggetto vero e proprio viene creato tramite l’istruzione new. Questo comporta:

   • Allocazione di memoria nello heap, dove viene creata un’istanza della classe.
   • Inizializzazione implicita dei campi con valori di default: 0 per i numeri, false per i booleani, null per i riferimenti, ecc.

3. Assegnazione del riferimento L’indirizzo di memoria dell’oggetto nello heap viene memorizzato nella variabile nello stack, creando un riferimento dallo stack all’heap.

Cosa succede alla creazione di una variabile locale?

1. Dichiarazione
   Viene dichiarata all’interno di un metodo o di un blocco. Viene allocata nello stack.

2. Inizializzazione
   Viene assegnato un valore esplicito alla variabile. La memoria nello stack contiene direttamente il valore (non un riferimento, se è un tipo primitivo).

   • Per i tipi primitivi, lo stack contiene direttamente il valore.
   • Per i tipi riferimento, lo stack contiene l’indirizzo dell’oggetto nello heap (se è stato creato con new).

Cosa succede alla creazione di un campo static?

1. I campi static vengono allocati una sola volta per classe, indipendentemente dal numero di oggetti creati.
2. Vengono allocati in una sezione speciale della memoria chiamata Metaspace (nelle JVM recenti, a partire da Java 8).
3. Vengono inizializzati all’avvio della classe (di solito al primo accesso a un membro statico o alla classe stessa), prima di qualsiasi istanza della classe.