Java 中的堆和棧 Java把內(nèi)存劃分成兩種：一種是棧內(nèi)存，一種是堆內(nèi)存。 ​

在函數(shù)中定義的一些基本類型的變量和對象的引用變量都是在函數(shù)的棧內(nèi)存中分配。當(dāng)在一段代碼塊中定義一個變量時，java就在棧中為這個變量分配內(nèi)存空間，當(dāng)超過變量的作用域后，java會自動釋放掉為該變量分配的內(nèi)存空間，該內(nèi)存空間可以立刻被另作他用。

堆內(nèi)存用于存放由new創(chuàng)建的對象和數(shù)組。在堆中分配的內(nèi)存，由java虛擬機(jī)自動垃圾回收器來管理。在堆中產(chǎn)生了一個數(shù)組或者對象后，還可以在棧中定義一個特殊的變量，這個變量的取值等于數(shù)組或者對象在堆內(nèi)存中的首地址，在棧中的這個特殊的變量就變成了數(shù)組或者對象的引用變量，以后就可以在程序中使用棧內(nèi)存中的引用變量來訪問堆中的數(shù)組或者對象，引用變量相當(dāng)于為數(shù)組或者對象起的一個別名，或者代號。

引用變量是普通變量，定義時在棧中分配內(nèi)存，引用變量在程序運行到作用域外釋放。而數(shù)組＆對象本身在堆中分配，即使程序運行到使用new產(chǎn)生數(shù)組和對象的語句所在地代碼塊之外，數(shù)組和對象本身占用的堆內(nèi)存也不會被釋放，數(shù)組和對象在沒有引用變量指向它的時候，才變成垃圾，不能再被使用，但是仍然占著內(nèi)存，在隨后的一個不確定的時間被垃圾回收器釋放掉。這個也是java比較占內(nèi)存的主要原因，實際上，棧中的變量指向堆內(nèi)存中的變量，這就是 Java 中的指針!

Java 中的堆和棧

Java把內(nèi)存劃分成兩種：一種是棧內(nèi)存，一種是堆內(nèi)存。

       1.棧(stack)與堆(heap)都是Java用來在Ram中存放數(shù)據(jù)的地方。與C++不同，Java自動管理棧和堆，程序員不能直接地設(shè)置?；蚨选?/p>

　　2. 棧的優(yōu)勢是，存取速度比堆要快，僅次于直接位于CPU中的寄存器。但缺點是，存在棧中的數(shù)據(jù)大小與生存期必須是確定的，缺乏靈活性。另外，棧數(shù)據(jù)可以共享。堆的優(yōu)勢是可以動態(tài)地分配內(nèi)存大小，生存期也不必事先告訴編譯器，Java的垃圾收集器會自動收走這些不再使用的數(shù)據(jù)。但缺點是，由于要在運行時動態(tài)分配內(nèi)存，存取速度較慢。 

　　3. Java中的數(shù)據(jù)類型有兩種。 

　　一種是基本類型(primitive types), 共有8種，即int, short, long, byte, float, double, boolean, char(注意，
并沒有string的基本類型)。這種類型的定義是通過諸如int a = 3; long b = 255L;的形式來定義的，稱為自動變量。值得注意的是， 自動變量存的是字面值，不是類的實例，即不是類的引用，這里并沒有類的存在。如int a = 3; 這里的a是一個指向int類型的引用，

指向3這個字面值。這些字面值的數(shù)據(jù)，由于大小可知，生存期可知(這些字面值固定定義在某個程序塊里面，程序塊退出后，字段值就消失了)，

出于追求速度的原因，就存在于棧中。 

　　另外，棧有一個很重要的特殊性，就是存在棧中的數(shù)據(jù)可以共享。假設(shè)我們同時定義： 

int a = 3; 
int b = 3; 

　　編譯器先處理int a = 3；首先它會在棧中創(chuàng)建一個變量為a的引用，然后查找有沒有字面值為3的地址，沒找到，就開辟一個存放3這個 字面值的地址，然后將a指向3的地址。接著處理int b = 3；在創(chuàng)建完b的引用變量后，由于在棧中已經(jīng)有3這個字面值，便將b直接指向3的地址 。這樣，就出現(xiàn)了a與b同時均指向3的情況。 

　　特別注意的是，這種字面值的引用與類對象的引用不同。假定兩個類對象的引用同時指向一個對象，如果一個對象引用變量修改了這個 對象的內(nèi)部狀態(tài)，那么另一個對象引用變量也即刻反映出這個變化。相反，通過字面值的引用來修改其值，不會導(dǎo)致另一個指向此字面值的 引用的值也跟著改變的情況。如上例，我們定義完a與b的值后，再令a=4；那么，b不會等于4，還是等于3。在編譯器內(nèi)部，遇到a=4；時，它 就會重新搜索棧中是否有4的字面值，如果沒有，重新開辟地址存放4的值；如果已經(jīng)有了，則直接將a指向這個地址。因此a值的改變不會影 響到b的值。 

　　另一種是包裝類數(shù)據(jù)，如Integer, String, Double等將相應(yīng)的基本數(shù)據(jù)類型包裝起來的類。這些類數(shù)據(jù)全部存在于堆中，Java用new() 語句來顯示地告訴編譯器，在運行時才根據(jù)需要動態(tài)創(chuàng)建，因此比較靈活，但缺點是要占用更多的時間。

在JAVA中，有六個不同的地方可以存儲數(shù)據(jù)： 

1. 寄存器（register）。這是最快的存儲區(qū)，因為它位于不同于其他存儲區(qū)的地方——處理器內(nèi)部。但是寄存器的數(shù)量極其有限，所以 寄存器由編譯器根據(jù)需求進(jìn)行分配。你不能直接控制，也不能在程序中感覺到寄存器存在的任何跡象。 

2. 堆棧（stack）。位于通用RAM中，但通過它的“堆棧指針”可以從處理器哪里獲得支持。堆棧指針若向下移動，則分配新的內(nèi)存；若 向上移動，則釋放那些內(nèi)存。這是一種快速有效的分配存儲方法，僅次于寄存器。創(chuàng)建程序時候，JAVA編譯器必須知道存儲在堆棧內(nèi)所 有數(shù)據(jù)的確切大小和生命周期，因為它必須生成相應(yīng)的代碼，以便上下移動堆棧指針。這一約束限制了程序的靈活性，所以雖然某些JA VA數(shù)據(jù)存儲在堆棧中——特別是對象引用，但是JAVA對象不存儲其中。 

3. 堆（heap）。一種通用性的內(nèi)存池（也存在于RAM中），用于存放所以的JAVA對象。堆不同于堆棧的好處是：編譯器不需要知道要從堆 里分配多少存儲區(qū)域，也不必知道存儲的數(shù)據(jù)在堆里存活多長時間。因此，在堆里分配存儲有很大的靈活性。當(dāng)你需要創(chuàng)建一個對象的時候 ，只需要new寫一行簡單的代碼，當(dāng)執(zhí)行這行代碼時，會自動在堆里進(jìn)行存儲分配。當(dāng)然，為這種靈活性必須要付出相應(yīng)的代碼。用堆進(jìn)行 存儲分配比用堆棧進(jìn)行存儲存儲需要更多的時間。 

4. 靜態(tài)存儲（static storage）。這里的“靜態(tài)”是指“在固定的位置”。靜態(tài)存儲里存放程序運行時一直存在的數(shù)據(jù)。你可用關(guān)鍵字static 來標(biāo)識一個對象的特定元素是靜態(tài)的，但JAVA對象本身從來不會存放在靜態(tài)存儲空間里。 

5. 常量存儲（constant storage）。常量值通常直接存放在程序代碼內(nèi)部，這樣做是安全的，因為它們永遠(yuǎn)不會被改變。有時，在嵌入 式系統(tǒng)中，常量本身會和其他部分分割離開，所以在這種情況下，可以選擇將其放在ROM中 

6. 非RAM存儲。如果數(shù)據(jù)完全存活于程序之外，那么它可以不受程序的任何控制，在程序沒有運行時也可以存在。 
就速度來說，有如下關(guān)系： 

寄存器 < 堆棧 < 堆 < 其他 

『上面這段話摘取之《Thinking in Java》』

問題一： 

String str1 = "abc"; 
String str2 = "abc"; 
System.out.println(str1==str2); //true 

問題二： 

String str1 =new String ("abc"); 
String str2 =new String ("abc"); 
System.out.println(str1==str2); // false 

問題三： 

String s1 = "ja"; 
String s2 = "va"; 
String s3 = "java"; 
String s4 = s1 + s2; 
System.out.println(s3 == s4);//false 
System.out.println(s3.equals(s4));//true 

在函數(shù)中定義的一些基本類型的變量和對象的引用變量都在函數(shù)的棧內(nèi)存中分配。 

   當(dāng)在一段代碼塊定義一個變量時，Java就在棧中為這個變量分配內(nèi)存空間，當(dāng)超過變量的作用域后，Java會自動釋放掉為該變量所分配的內(nèi)存空間，該內(nèi)存空間可以立即被另作他用。 

   堆內(nèi)存用來存放由new創(chuàng)建的對象和數(shù)組。 

   在堆中分配的內(nèi)存，由Java虛擬機(jī)的自動垃圾回收器來管理。  

   在堆中產(chǎn)生了一個數(shù)組或?qū)ο蠛?，還可以在棧中定義一個特殊的變量，讓棧中這個變量的取值等于數(shù)組或?qū)ο笤诙褍?nèi)存中的首地址，棧中的這個變量就成了數(shù)組或?qū)ο蟮囊米兞俊?nbsp; 

   引用變量就相當(dāng)于是為數(shù)組或?qū)ο笃鸬囊粋€名稱，以后就可以在程序中使用棧中的引用變量來訪問堆中的數(shù)組或?qū)ο蟆?nbsp;
具體的說：  棧與堆都是Java用來在Ram中存放數(shù)據(jù)的地方。與C++不同，Java自動管理棧和堆，程序員不能直接地設(shè)置棧或堆。   

     Java的堆是一個運行時數(shù)據(jù)區(qū),類的(對象從中分配空間。這些對象通過new、newarray、anewarray和multianewarray等指令建立，它們不需要程序代碼來顯式的釋放。堆是由垃圾回收來負(fù)責(zé)的，堆的優(yōu)勢是可以動態(tài)地分配內(nèi)存大小，生存期也不必事先告訴編譯器，因為它是在運行時動態(tài)分配內(nèi)存的，Java的垃圾收集器會自動收走這些不再使用的數(shù)據(jù)。但缺點是，由于要在運行時動態(tài)分配內(nèi)存，存取速度較慢。  

      棧的優(yōu)勢是，存取速度比堆要快，僅次于寄存器，棧數(shù)據(jù)可以共享。但缺點是，存在棧中的數(shù)據(jù)大小與生存期必須是確定的，缺乏靈活性。棧中主要存放一些基本類型的變量（,int, short, long, byte, float, double, boolean, char）和對象句柄。  

      棧有一個很重要的特殊性，就是存在棧中的數(shù)據(jù)可以共享。假設(shè)我們同時定義： 

int a = 3; 
int b = 3； 

編譯器先處理int a = 3；首先它會在棧中創(chuàng)建一個變量為a的引用，然后查找棧中是否有3這個值，如果沒找到，就將3存放進(jìn)來，然后將a指向3。接著處理int b = 3；在創(chuàng)建完b的引用變量后，因為在棧中已經(jīng)有3這個值，便將b直接指向3。這樣，就出現(xiàn)了a與b同時均指向3的情況。這時，如果再令a=4；那么編譯器會重新搜索棧中是否有4值，如果沒有，則將4存放進(jìn)來，并令a指向4；如果已經(jīng)有了，則直接將a指向這個地址。因此a值的改變不會影響到b的值。要注意這種數(shù)據(jù)的共享與兩個對象的引用同時指向一個對象的這種共享是不同的，因為這種情況a的修改并不會影響到b, 它是由編譯器完成的，它有利于節(jié)省空間。而一個對象引用變量修改了這個對象的內(nèi)部狀態(tài)，會影響到另一個對象引用變量。 

String是一個特殊的包裝類數(shù)據(jù)?？梢杂茫?nbsp;

String str = new String("abc"); 
String str = "abc"; 

兩種的形式來創(chuàng)建，第一種是用new()來新建對象的，它會在存放于堆中。每調(diào)用一次就會創(chuàng)建一個新的對象。 
而第二種是先在棧中創(chuàng)建一個對String類的對象引用變量str，然后查找棧中有沒有存放"abc"，如果沒有，則將"abc"存放進(jìn)棧，并令str指向”abc”，如果已經(jīng)有”abc” 則直接令str指向“abc”。 

          比較類里面的數(shù)值是否相等時，用equals()方法；當(dāng)測試兩個包裝類的引用是否指向同一個對象時，用==，下面用例子說明上面的理論。 

String str1 = "abc"; 
String str2 = "abc"; 
System.out.println(str1==str2); //true 

可以看出str1和str2是指向同一個對象的。 

String str1 =new String ("abc"); 
String str2 =new String ("abc"); 
System.out.println(str1==str2); // false 

用new的方式是生成不同的對象。每一次生成一個。  

   因此用第二種方式創(chuàng)建多個”abc”字符串,在內(nèi)存中其實只存在一個對象而已. 這種寫法有利與節(jié)省內(nèi)存空間. 同時它可以在一定程度上提高程序的運行速度，因為JVM會自動根據(jù)棧中數(shù)據(jù)的實際情況來決定是否有必要創(chuàng)建新對象。而對于String str = new String("abc")；的代碼，則一概在堆中創(chuàng)建新對象，而不管其字符串值是否相等，是否有必要創(chuàng)建新對象，從而加重了程序的負(fù)擔(dān)。  

   另一方面, 要注意: 我們在使用諸如String str = "abc"；的格式定義類時，總是想當(dāng)然地認(rèn)為，創(chuàng)建了String類的對象str。（不一定，因為如果事先沒有，那么就會創(chuàng)建，這就是創(chuàng)建對象了，如果原來就有，那就指向那個原來的對象就可以了）！對象可能并沒有被創(chuàng)建！而可能只是指向一個先前已經(jīng)創(chuàng)建的對象。只有通過new()方法才能保證每次都創(chuàng)建一個新的對象。由于String類的immutable性質(zhì)，當(dāng)String變量需要經(jīng)常變換其值時，應(yīng)該考慮使用StringBuffer類，以提高程序效率。 

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