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Java中堆与栈浅析


 

   

  Java 把内存划分成两种:一种是栈内存,一种是堆内存:

  栈内存:用来存放在函数中定义的一些基本类型的变量和对象的引用变量。当在一段代码块定义一个变量时,Java 就在栈中为这个变量分配内存空间,当超过变量的作用域后,Java 会自动释放掉为该变量所分配的内存空间,该内存空间可以立即被另作他用。

  堆内存:用来存放由 new 创建的对象和数组。在堆中分配的内存,由 Java 虚拟机的自动垃圾回收器来管理。

  Java中栈和堆的区别:

  1.栈(stack)与堆(heap)都是 Java 用来在 Ram 中存放数据的地方;

  2.栈的优势是存取速度比堆要快,仅次于直接位于 CPU 中的寄存器;缺点是存在栈中的数据大小与生存期必须是确定的,缺乏灵活性。堆的优势是可以动态地分配内存大小,生存期也不必事先告诉编译器,Java 的垃圾收集器会自动收走这些不再使用的数据;但缺点是,由于要在运行时动态分配内存,存取速度较慢。

  3.Java 中的数据类型有两种。一种是基本类型共有 8 种,即 int, short, long, byte, float, double, boolean, char。这种类型的定义是通过诸如

  int a = 3;

  long b = 255L;

  的形式来定义的,称为自动变量。值得注意的是,自动变量存的是字面值,不是类的实例,即不是类的引用,这里并没有类的存在。

  如:

  int a = 3;

  这里的 a 是一个指向 int 类型的引用,指向 3 这个字面值。这些字面值的数据,由于大小可知,生存期可知(这些字面值固定定义在某个程序块里面,程序块退出后,字段值就消失了),出于追求速度的原因,就存在于栈中。另外,栈有一个很重要的特殊性,就是存在栈中的数据可以共享。假设我们同时定义

  int a = 3;

  int b = 3;

  编译器先处理 int a = 3; 首先它会在栈中创建一个变量为 a 的引用,然后查找有没有字面值为 3 的地址,没找到,就开辟一个存放 3 这个字面值的地址,然后将 a 指向 3 的地址。

  接着处理 int b = 3; 在创建完 b 的引用变量后,由于在栈中已经有 3 这个字面值,便将 b直接指向 3 的地址。这样,就出现了 a 与 b 同时均指向 3 的情况。

  需要注意的是:这种字面值的引用与类对象的引用不同。假定两个类对象的引用同时指向一个对象,如果一个对象引用变量修改了这个对象的内部状态,那么另一个对象引用变量也即刻反映出这个变化。相反,通过字面值的引用来修改其值,不会导致另一个指向此字面值的引用的值也跟着改变的情况。如上例,我们定义完 a 与 b 的值后,再令 a=4;那么,b 不会等于 4,还是等于 3。在编译器内部,遇到 a=4;时,它就会重新搜索栈中是否有 4 的字面值,如果没有,重新开辟地址存放 4 的值;如果已经有了,则直接将 a 指向这个地址。因此 a 值的改变不会影响到 b 的值。

  4.另一种是包装类数据,如 Integer, String, Double 等将相应的基本数据类型包装起来的类。这些类数据全部存在于堆中, Java 用 new() 语句来显式地告诉编译器,在运行时才根据需要动态创建,因此比较灵活,但缺点是要占用更多的时间。 String 是一个特殊的包装类数据。即可以用

  String str = new String("abc");

  的形式来创建,也可以用

  String str = "abc";

  的形式来创建(作为对比,在 JDK 5.0 之前,你从未见过 Integer i = 3;的表达式,因为类与字面值是不能通用的,除了String。而在JDK 5.0 中,这种表达式是可以的!因为编译器在后台进行 Integer i = new Integer(3); 的转换)。前者是规范的类的创建过程,即在 Java 中,一切都是对象,而对象是类的实例,全部通过 new()的形式来创建。