Java中堆和栈的理解

曾经终败给现在 2022-05-18 01:59 207阅读 0赞

1、栈(stack)和堆(heap)都是java用来在内存中存放数据的地方。

2、栈  
**通过压栈和弹栈的方式进行存取，所以说存取速度快，仅次于位于cpu中的寄存器，但缺点是数据大小和生存期必须确定，缺乏灵活性。另外，栈数据可以共享。**

栈中存放的数据为基本数据类型和对象的引用，都知道基本类型(primitive types), 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。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。  
　　  
3、堆  
**可以动态的分配内存大小，生存期也不必告诉编译器，java的垃圾回收器会自动收回不再使用的的内存空间。但缺点是，在运行时需要动态分配内存，存取速度慢**。  
堆中存放的是包装类数据，如Integer, String, Double等将相应的基本数据类型包装起来的类。Java用new()语句来显示地告诉编译器，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。

4、在JAVA中，有六个不同的地方可以存储数据：  
1. 寄存器（register）。这是最快的存储区，因为它位于不同于其他存储区的地方——处理器内部。但是寄存器的数量极其有限，所以寄存器由编译器根据需求进行分配。你不能直接控制，也不能在程序中感觉到寄存器存在的任何迹象。  
2. 堆栈（stack）。位于通用RAM中，但通过它的“堆栈指针”可以从处理器哪里获得支持。堆栈指针若向下移动，则分配新的内存；若向上移动，则释放那些 内存。这是一种快速有效的分配存储方法，仅次于寄存器。创建程序时候，JAVA编译器必须知道存储在堆栈内所有数据的确切大小和生命周期，因为它必须生成 相应的代码，以便上下移动堆栈指针。这一约束限制了程序的灵活性，所以虽然某些JAVA数据存储在堆栈中——特别是对象引用，但是JAVA对象不存储其 中。  
3. 堆（heap）。一种通用性的内存池（也存在于RAM中），用于存放所以的JAVA对象。堆不同于堆栈的好处是：编译器不需要知道要从堆里分配多少存储区 域，也不必知道存储的数据在堆里存活多长时间。因此，在堆里分配存储有很大的灵活性。当你需要创建一个对象的时候，只需要new写一行简单的代码，当执行 这行代码时，会自动在堆里进行存储分配。当然，为这种灵活性必须要付出相应的代码。用堆进行存储分配比用堆栈进行存储存储需要更多的时间。  
4. 静态存储（static storage）。这里的“静态”是指“在固定的位置”。静态存储里存放程序运行时一直存在的数据。你可用关键字static来标识一个对象的特定元素是静态的，但JAVA对象本身从来不会存放在静态存储空间里。  
5. 常量存储（constant storage）。常量值通常直接存放在程序代码内部，这样做是安全的，因为它们永远不会被改变。有时，在嵌入式系统中，常量本身会和其他部分分割离开，所以在这种情况下，可以选择将其放在ROM中  
6. 非RAM存储。如果数据完全存活于程序之外，那么它可以不受程序的任何控制，在程序没有运行时也可以存在。  
就速度来说，有如下关系：  
寄存器 < 堆栈 < 堆 < 其他

简单记忆

堆：放new出来的对象  
栈：放基本类型数据和对对象的引用（相当于指针，但是对象本身还是在堆里）  
常量池：public static final存放字符串常量和基本类型的常量  
静态域：放静态成员 static定义的

对速度来讲，栈比堆快  
栈的回收机制：当程序块结束，基本数据类型不被使用，就自动销毁了  
堆的回收机制：是由虚拟机自动判断，即当某个对象不再使用，java垃圾回收器自动回收

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