Question

java中内存的分配问题

经常做练习时会遇到空指针的问题，有时候可以明白，有时候不能明白，所以想请教一下前辈们，java中基本数据和引用数据，创建时再内存中是如何分配的，例如，Why y和Why y=new Why和Why y=null有什么区别，变量的作用域以{}为准，那么在Test类中，创建一个类对象，调用该类属性的初始化方法，初识化的信息（当中创建的变量）在该对象调用另外一个方法时受不受作用域的限制？可以被另外一个方法使用吗？
例如一个Why类中首先创建了一个集合类对象stuMap（Map stuMap；），又创建了初始化方法 init（），该方法中初始化了该集合类对象stuMap。在该类中的另外一个方法load（）中，又直接使用了stuMap来调用Map类的方法，这个时候stuMap指向的是哪一个呢？为什么没有创建具体的对象就可以调用类的方法了呢？在另外一个喊main方法的类中，如果先创建一个Why类对象y，然后y.init();然后 y.load那么load中的stuMap又指向哪里呢？在init中初识化的信息，对load中的stuMap有用吗？

另创建了一个类
public class Stu {
public String name;//Person p;下面可以直接输出p
public Stu(){}
public void ru()
{
System.out.println(name);
}
}
又创建了
public class test {
public static void main(String[] args) {
String name=null;
Stu stu=new Stu();//如果只是定义Stu stu；为什么下面无法输出stu？
int a=0;
System.out.println(name+"\t"+a+"\t"+stu.name);
stu.ru();
}
}
为什么在main方法中，必须为属性赋值或创建对象才能打印输出，而在前一个类的方法中可以直接打印输出呢？

Answer 1

根据楼主的描述，感觉楼主的思想还停留在面向过程的层面上，对于java这样的纯面向对象的语言的语法和调用机制感到迷茫。这是很正常的，面向对象和面向过程本来就是两个东西，从面向过程转到面向对象，确实有点困难。
在你的问题中，你说“为什么在main方法中，必须为属性赋值或创建对象才能打印输出，而在前一个类的方法中可以直接打印输出呢？”，这个问题证明了你对java中“类”和对象的概念没有理解清楚，首先，name属性石类Stu的成员变量，权限为public，因此任何类Stu的实例都可以通过.来引用该成员，但是其他类无法绕过Stu及其对象而引用该属性(其实应该这么说，面向对象的语言中，没有面向过程的语言中所谓的‘全局变量’，定义一个变量，该变量必须属于某个类的，在java中也肯定是属于某个类的，而不能是如你所想的那样，某个类中定义一个变量，任何类都可以绕过其所在类直接使用变量名来引用该变量，这是不可能实现的)。
举个例子来讲，你(类Stu)可以使用自己的手（变量name），来做任何事（System.out.println(name)），因为对于你来说手是你自己的，因此可以自由使用，这是宪法（JVM）赋予你（任何类）的自由权利但是对于其他人（类test）来说，如果要使用你的手（System.out.println(name+"\t"+a+"\t"+stu.name)），必须通过你（Stu.name），才能使用，难道你见过别人请你帮忙的时候，只带走了你的手，而没有把你带走吗？
关于虚拟机在执行Why y = new Why();代码时，是如何分配内存的，一楼已经回答的很清楚了，我就不再赘述了。
最后，建议楼主多看看java入门，好好理解面向对象的思想，这一点无论是刚入门，还是日后你成为技术大牛，做架构设计，这一点都是至关重要的，至少在java世界中是这样的。

追问

谢谢，感觉很形象，慢慢消化中，那补充问题的第一个问题呢？
也不完全是没有理解类和对象，或者这样说，如果把Why中的String name，换成另外一个自定义类例如Person p，那么在Why类中的ru方法中，不是也可以直接用System.out.println(p);吗？在Why类中，并没有创建Person p=new Person呀，但是在Test中如果只是定义Stu stu；，想要直接用System.out.println(stu);就不行，这是为什么呢？

追答

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
*
* @author 杨胜寒
*/
public class Why {

//声明一个Map对象,此范例中所有使用的map引用都是这个map
public Map subMap;

public void init(){
//实例化subMap,虚拟机首先会在对内存创建一个HashMap对象，然后将其引用赋给subMap
subMap=new HashMap();
//初始化之后，可以初始化一些测试数据
subMap.put("test", "This is a simple question !");
}

public void load(){
//如果没有init方法为subMap初始化，此时subMap将会是一个null，那么下面这行代码将会抛出异常
System.out.println(subMap.get("test"));
}

/**
* 返回subMap对象的引用
* @return
*/
public Map getSubMap() {
return subMap;
}

/**
* 入口函数
* @param s
*/
public static void main(String[] s) {
Why why=new Why();
//如果省略改行代码，subMap的引用将为null，那么下一行代码将会抛出空指针异常
why.init();
//测试从subMap中读取数据
why.load();
//获取why的成员变量subMap的引用
Map map=why.getSubMap();
//此时map的引用于why的成员subMap其实是一样的，将打印出true
System.out.println(map == why.subMap);
//这一行的代码输出的内容将于调用why.load()一致
System.out.println(map.get("test"));
}
}
上例是根据你的描述写的一个范例，该范例中所有Map引用都来自subMap的引用，即subMap与main方法中的局部变量map在内存中其实是一块内存

追问

可以这样理解吗？在同一个{}中，调用的方法中的变量，可以被同一{}种的其他方法共享？方法本身并没有局限内部变量的作用域？

追答

在类的成员方法中，打印一个引用为null的成员变量的值，如System.out.println(person);虽然打印结果是null，但是这个是被虚拟机允许的，但是在main方法（包括其他任何方法）中，声明stu变量后，不能打印，是因为此时stu的引用为null，虚拟机为了安全，不允许对在null引用上调用任何方法。为什么类的成员变量就可以为null时被打印，而方法中的局部变量为null时不可以？因为虚拟机认为在类的成员方法打印成员变量的值之前，该成员的引用可能会被外部或内部改变，但是局部变量可就没有这么好的待遇了，从生命stu，到打印stu的值，中间没有为stu赋值的代码，那么虚拟机就会认为这个stu在pringln之前是肯定为null的，为了安全，虚拟机肯定不允许你打印stu的值。
另外你的追问，说实在话，不知所云。你在问题开始也说了，java中局部变量的使用范围限于其所在的{}及其内部{}中，这是正确的。在使用范围内如何使用？可以基于该对象操作，可以作为参数传递给其他方法，等等，都属于使用方式。