一、堆和棧的速度性能分析

       堆和棧是JVM內(nèi)存模型中的2個重要組成部分，自己很早以前也總結(jié)過堆和棧的區(qū)別，基本都是從存儲內(nèi)容，存儲空間大小，存儲速度這幾個方面來理解的，但是關(guān)于堆和棧的存儲速度，只知道堆存儲速度慢，棧存儲速度快，至于為什么堆比棧的存取速度慢，并沒有特別深入的研究，從網(wǎng)上也找了很多資料，但很多理由并不太認(rèn)同，這里也列舉一些，并結(jié)合自己的理解來分析，如果不正確歡迎指正。

       1、從分配的角度分析

            java中棧的大小和生命周期在編譯期間就確定了的（可以參考之前寫的一篇JVM內(nèi)存模型中的分析，本周末會寫一篇該系列知識點(diǎn)中GC策略和GC收集器的博客），而堆是在運(yùn)行時(shí)動態(tài)分配的，這會花不少時(shí)間，因此從分配的角度來說，堆比棧速度慢。

      2、從訪問角度分析

           網(wǎng)上很多文章都說訪問棧只需1次，而訪問堆需要2次，一次取地址，第二次根據(jù)地址去訪問對象，這個觀點(diǎn)我并不是完全認(rèn)同。我們知道，虛擬機(jī)棧中存儲的是一個個棧幀，每個棧幀中存儲的是一些局部變量表，操作數(shù)，動態(tài)鏈接和返回地址等，當(dāng)訪問棧的時(shí)候，一次訪問就可以獲取這些數(shù)據(jù)，而java中訪問堆對象的方式主要有2種：通過直接指針和句柄訪問，直接指針的方式有點(diǎn)類似于數(shù)組的首地址，通過直接指針能快速找到這個對象，只需1次訪問。這種方式相比句柄的好處是速度更快，但缺點(diǎn)也很明細(xì)：當(dāng)進(jìn)行GC的時(shí)候，地址會發(fā)生變化，而GC是很頻繁的。另一種方式是句柄，句柄就相當(dāng)于一個小區(qū)的門衛(wèi)，當(dāng)你要找這個小區(qū)里的某個住戶時(shí)（這個住戶很有錢很任性，每天住在不同的樓層和房間），你要先去找門衛(wèi)，門衛(wèi)會告訴你這個人他今天在哪棟樓哪個房間，然后你再到這個房間去找就行了。這樣一來你就需要訪問2次（1次門衛(wèi)，再根據(jù)門衛(wèi)去找住戶）。這樣速度自然就慢了，但這種方式的好處就是：通過門衛(wèi)你永遠(yuǎn)都能知道這個住戶在哪里，不管住戶怎么變（GC過程中對象會頻繁移動，導(dǎo)致地址會頻繁變更）。因此我的理解應(yīng)該是：如果堆使用的是直接指針的方式的話，從訪問角度來說，應(yīng)該區(qū)別不大，當(dāng)然如果是句柄的方式，倒有些道理。

       3、從CPU命中率角度分析

           我們知道CPU有3級緩存，一級緩存速度最快，接近CPU的速度，但是一級緩存比較小，二級緩存速度次之，空間稍大，三級緩存速度又慢些，空間又大些，而且CPU讀取的時(shí)候是按行來讀取的，比如64位的機(jī)器每次讀取的就是64位，相當(dāng)于每次可以讀取2個int類型的長度，每次讀取某個數(shù)據(jù)的時(shí)候，可能會把相鄰的數(shù)據(jù)一塊讀取進(jìn)來，而棧占用的空間小，這樣CPU的命中率會更高些，而且淘汰率會更低，而堆占用的空間大，相對來說，每次讀取命中率更低了，淘汰率也更高，因此從這個角度來說，棧也比堆要快寫。

       上面說的是堆和棧的存儲速度區(qū)別，下面再來分析下靜態(tài)方法和非靜態(tài)方法的速度比較。

       二、靜態(tài)方法和非靜態(tài)方法（已經(jīng)創(chuàng)建對象前提下）執(zhí)行性能分析

       其實(shí)之前的直覺是靜態(tài)方法的訪問速度應(yīng)該會比非靜態(tài)方法快，因?yàn)殪o態(tài)方法在加載類的時(shí)候就存到方法區(qū)了，運(yùn)行時(shí)可以直接調(diào)用，而非靜態(tài)方法調(diào)用時(shí)需要先初始化對象再來調(diào)用，那問題來了：假如對象已經(jīng)初始化了，再調(diào)用靜態(tài)方法和非靜態(tài)方法哪個快呢？開始以為非靜態(tài)方法要快，因?yàn)榉庆o態(tài)方法是存儲在虛擬機(jī)棧中的，而棧的訪問速度是比較快的，但是這并不嚴(yán)謹(jǐn)，那就來個實(shí)驗(yàn)吧。

     下圖是多次運(yùn)行的結(jié)果：

     第一次：

     第二次：

     第三次：

     第四次：

    可以看到，循環(huán)10000次的結(jié)果里，非靜態(tài)方法的執(zhí)行速度4次里有3次都比靜態(tài)方法快。再來個100000次的循環(huán)看看結(jié)果：

    第一次：

   第二次：

    第三次：

   第四次：

    這個就更明顯了，所以就實(shí)驗(yàn)結(jié)果而言，如果在已經(jīng)創(chuàng)建對象的前提下，非靜態(tài)方法的訪問速度是比靜態(tài)方法的訪問速度快的。但是至于原因，上面的理由感覺還是有點(diǎn)勉強(qiáng)，依舊不是很清楚，歡迎各位大神指點(diǎn)。如果大家有任何疑問請給我留言，小編會及時(shí)回復(fù)大家的。在此也非常感謝大家對腳本之家網(wǎng)站的支持！

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