問題描述

問題解答

先明確幾個概念，java代碼是跑在jvm中的，而jvm的內存區域劃分為這么幾個模塊：

程序計數器（Program Counter Register）：程序計數器是一個比較小的內存區域，用于指示當前線程所執行的字節碼執行到了第幾行，可以理解為是當前線程的行號指示器。字節碼解釋器在工作時，會通過改變這個計數器的值來取下一條語句指令。

虛擬機棧（JVM Stack）：一個線程的每個方法在執行的同時，都會創建一個棧幀（Statck Frame），棧幀中存儲的有局部變量表、操作站、動態鏈接、方法出口等，當方法被調用時，棧幀在JVM棧中入棧，當方法執行完成時，棧幀出棧。

本地方法棧（Native Method Statck）：本地方法棧在作用，運行機制，異常類型等方面都與虛擬機棧相同，唯一的區別是：虛擬機棧是執行Java方法的，而本地方法棧是用來執行native方法的，在很多虛擬機中（如Sun的JDK默認的HotSpot虛擬機），會將本地方法棧與虛擬機棧放在一起使用。

堆區（Heap）：堆區是理解Java GC機制最重要的區域，沒有之一。在JVM所管理的內存中，堆區是最大的一塊，堆區也是Java GC機制所管理的主要內存區域，堆區由所有線程共享，在虛擬機啟動時創建。堆區的存在是為了存儲對象實例，原則上講，所有的對象都在堆區上分配內存（不過現代技術里，也不是這么絕對的，也有棧上直接分配的）。

方法區（Method Area）：（也被稱為永久代），方法區是各個線程共享的區域，用于存儲已經被虛擬機加載的類信息（即加載類時需要加載的信息，包括版本、field、方法、接口等信息）、final常量、靜態變量、編譯器即時編譯的代碼等。

直接內存（Direct Memory）：直接內存并不是JVM管理的內存，可以這樣理解，直接內存，就是JVM以外的機器內存，比如，你有4G的內存，JVM占用了1G，則其余的3G就是直接內存，JDK中有一種基于通道（Channel）和緩沖區（Buffer）的內存分配方式，將由C語言實現的native函數庫分配在直接內存中，用存儲在JVM堆中的DirectByteBuffer來引用。由于直接內存收到本機器內存的限制，所以也可能出現OutOfMemoryError的異常。

明白這幾個基本概念以后再來看看題主疑惑的地方。其實題主疑惑的是在java中，對象的引用是如何實現的。為什么可以在定義一個類的同時，定義自己的引用，同時如果再實例化了這個引用以后，難道不會導致無線循環引用下去嗎？

別急我們先來分析下java中一個引用是怎么實現的：

一個Java的引用訪問涉及到3個內存區域：JVM棧，堆，方法區。

以最簡單的本地變量引用：Object obj = new Object()為例：

Object obj表示一個本地引用，存儲在JVM棧的本地變量表中，表示一個reference類型數據；

new Object()作為實例對象數據存儲在堆中；

堆中還記錄了Object類的類型信息（接口、方法、field、對象類型等）的地址，這些地址所執行的數據存儲在方法區中；

具體的實現方式有很多種，句柄是其中一種，關系如圖所示。

看到這里應該就明白了。類本身的信息，類實例數據，以及指向對象的引用信息分別放在 java 的方法區和棧區以及堆區。

在題主的例子中，java加載順序是這樣的：

jvm先加載了方法區的類定義（但此時并沒有實例化這個類）

因為 public static final Direction FRONT = new Direction(); 是個靜態變量，所以這個變量也會在 jvm 第一次讀取方法區定義時被裝載進方法區中。

同時，這也意味著，在裝載這個變量的同時，也在堆區實例化了這個類的實例。

注意這里面的關鍵點，因為 FRONT 變量是靜態變量，而加載類定義只會加載一次，所以這個靜態變量也只可能加載一次。并不會像非靜態變量一樣因為循環引用重復實例化而導致棧溢出。

推薦你看看R大的回答

先有Class還是先有Object？https://www.zhihu.com/questio...

說說你的理解，為什么類里面不能創建自己的對象？這幾個變量加上了static后就變成了類的屬性了，只會創建一次。

如果自己都不能創建自己，那其他類就更不能了。這樣的話這個類怎么實例化……

設計模式：單例模式

本質是對java的面向對象編程的不理解。看看23種設計模式你可能就會理解

構造函數也是一個方法。

具有 private 訪問權限的方法表示私有的，只有本類可見。

所以，本類可以調用具有 private 訪問權限的構造函數實例化一個對象。

使用內部類的原因：每個內部類都能獨立的繼承自一個（接口的）實現，所以無論外部類是否已經繼承了某個（接口的）的實現，對內部類都沒有影響。實際上內部類有效的實現了“多重繼承”，就是說，內部類允許繼承多個非接口類型。

我們知道內部類自動擁有對外部類所有成員的訪問權，那么這是如何做到的嗎？當某個外部類對象創建了一個內部類對象時，此內部類對象必定會秘密的捕獲一個指向那個外部類對象的引用。然后，在你訪問外部類的成員時，就是用那個引用來選擇外部類的成員。當然這些細節是編譯器處理，并且這里的內部類是非static的。如果一個類都不能創建自己的類對象，那我要你這個類何用？啊，哈哈哈哈，開玩笑咯