引言：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。至于“方法區(qū)”（靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)），可以理解為：主要存放靜態(tài)數(shù)據(jù)、全局 static 數(shù)據(jù)和常量。這塊內(nèi)存在程序編譯時(shí)就已經(jīng)分配好，并且在程序整個(gè)運(yùn)行期間都存在?？偟膩?lái)說(shuō)：堆和棧針對(duì)非靜態(tài)數(shù)據(jù)，而方法區(qū)針對(duì)靜態(tài)數(shù)據(jù)。

一、堆內(nèi)存和棧內(nèi)存

棧(stack)與堆(heap)都是Java用來(lái)在Ram中存放數(shù)據(jù)的地方。與C++不同，Java自動(dòng)管理?xiàng)：投眩绦騿T不能直接地設(shè)置?；蚨?。

·棧：

o簡(jiǎn)單理解：堆棧（stack）是操作系統(tǒng)在建立某個(gè)進(jìn)程或者線程（在支持多線程的操作系統(tǒng)中是線程）為這個(gè)線程建立的存儲(chǔ)區(qū)域，該區(qū)域具有先進(jìn)后出的特性。

o特點(diǎn)：存取速度比堆要快，僅次于直接位于CPU中的寄存器。棧中的數(shù)據(jù)可以共享（意思是：棧中的數(shù)據(jù)可以被多個(gè)變量共同引用）。

o缺點(diǎn)：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。

o相關(guān)存放對(duì)象：①一些基本類型的變量（,int, short, long, byte, float, double, boolean, char）和對(duì)象句柄【例如：在函數(shù)中定義的一些基本類型的變量和對(duì)象的引用變量】。②方法的形參 直接在?？臻g分配，當(dāng)方法調(diào)用完成后從?？臻g回收。

o特殊：①方法的引用參數(shù)，在棧空間分配一個(gè)地址空間，并指向堆空間的對(duì)象區(qū)，當(dāng)方法調(diào)用完成后從?？臻g回收。②局部變量new出來(lái)之后，在?？丶投芽臻g中分配空間，當(dāng)局部變量生命周期結(jié)束后，它的?？臻g立刻被回收，它的堆空間等待GC回收。

·堆：

o簡(jiǎn)單理解：每個(gè)Java應(yīng)用都唯一對(duì)應(yīng)一個(gè)JVM實(shí)例，每一個(gè)JVM實(shí)例唯一對(duì)應(yīng)一個(gè)堆。應(yīng)用程序在運(yùn)行中所創(chuàng)建的所有類實(shí)例或者數(shù)組都放在這個(gè)堆中，并由應(yīng)用所有的線程共享。Java中分配堆內(nèi)存是自動(dòng)初始化的，Java中所有對(duì)象的存儲(chǔ)控件都是在堆中分配的，但這些對(duì)象的引用則是在棧中分配，也就是一般在建立一個(gè)對(duì)象時(shí)，堆和棧都會(huì)分配內(nèi)存。

o特點(diǎn)：可以動(dòng)態(tài)地分配內(nèi)存大小、比較靈活，生存期也不必事先告訴編譯器，Java的垃圾收集器會(huì)自動(dòng)收走這些不再使用的數(shù)據(jù)。在堆中分配的內(nèi)存，由Java虛擬機(jī)的自動(dòng)垃圾回收器來(lái)管理。

o缺點(diǎn)：由于要在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存，存取速度較慢。

o主要存放：①由new創(chuàng)建的對(duì)象和數(shù)組 ；②this

o特殊：引用數(shù)據(jù)類型（需要用new來(lái)創(chuàng)建），既在?？丶峙湟粋€(gè)地址空間，又在堆空間分配對(duì)象的類變量。

補(bǔ)充：在堆中產(chǎn)生了一個(gè)數(shù)組或?qū)ο蠛?，還可以在棧中定義一個(gè)特殊的變量，讓棧中這個(gè)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(gè)變量就成了數(shù)組或?qū)ο蟮囊米兞俊?/p>

引用變量就相當(dāng)于是為數(shù)組或?qū)ο笃鸬囊粋€(gè)名稱，以后就可以在程序中使用棧中的引用變量來(lái)訪問(wèn)堆中的數(shù)組或?qū)ο蟆?/p>

引用變量是普通變量，定義時(shí)在棧中分配內(nèi)存，引用變量在程序運(yùn)行到作用域外釋放。而數(shù)組＆對(duì)象本身在堆中分配，即使程序運(yùn)行到使用new產(chǎn)生數(shù)組和對(duì)象的語(yǔ)句所在地代碼塊之外，數(shù)組和對(duì)象本身占用的堆內(nèi)存也不會(huì)被釋放，數(shù)組和對(duì)象在沒(méi)有引用變量指向它的時(shí)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(gè)不確定的時(shí)間被垃圾回收器釋放掉。這個(gè)也是java比較占內(nèi)存的主要原因。

這里可以理解為：

String s1 = new String('abc');

這里面：'abc'表示棧中的一個(gè)存儲(chǔ)空間中的一個(gè)數(shù)據(jù)，new String('abc')表示存在于堆中的一個(gè)對(duì)象，這個(gè)對(duì)象的值為‘a(chǎn)bc’，String s1則表示棧中定義的一個(gè)取了new String('abc')在堆中的首地址的一個(gè)特殊變量，也就是：s1成了引用變量，相當(dāng)于一個(gè)別名。

二、Java數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和JVM內(nèi)存分區(qū)

·在JAVA中，有六個(gè)不同的地方可以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)：

1.寄存器（register）。這是最快的存儲(chǔ)區(qū)，因?yàn)樗挥诓煌谄渌鎯?chǔ)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(jué)到寄存器存在的任何跡象。

2.堆棧（stack）。位于通用RAM中，但通過(guò)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(dòng)，則分配新的內(nèi)存；若向上移動(dòng)，則釋放那些內(nèi)存。這是一種快速有效的分配存儲(chǔ)方法，僅次于寄存器。創(chuàng)建程序時(shí)候，JAVA編譯器必須知道存儲(chǔ)在堆棧內(nèi)所有數(shù)據(jù)的確切大小和生命周期，因?yàn)樗仨毶上鄳?yīng)的代碼，以便上下移動(dòng)堆棧指針。這一約束限制了程序的靈活性，所以雖然某些Java數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在堆棧中——特別是對(duì)象引用，但是JAVA對(duì)象不存儲(chǔ)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(duì)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(chǔ)區(qū)域，也不必知道存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)在堆里存活多長(zhǎng)時(shí)間。因此，在堆里分配存儲(chǔ)有很大的靈活性。當(dāng)你需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)對(duì)象的時(shí)候

，只需要new寫一行簡(jiǎn)單的代碼，當(dāng)執(zhí)行這行代碼時(shí)，會(huì)自動(dòng)在堆里進(jìn)行存儲(chǔ)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(chǔ)分配比用堆棧進(jìn)行存儲(chǔ)存儲(chǔ)需要更多的時(shí)間。

4.靜態(tài)存儲(chǔ)（static storage）。這里的“靜態(tài)”是指“在固定的位置”。靜態(tài)存儲(chǔ)里存放程序運(yùn)行時(shí)一直存在的數(shù)據(jù)。你可用關(guān)鍵字static來(lái)標(biāo)識(shí)一個(gè)對(duì)象的特定元素是靜態(tài)的，但JAVA對(duì)象本身從來(lái)不會(huì)存放在靜態(tài)存儲(chǔ)空間里。

5.常量存儲(chǔ)（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?yàn)樗鼈冇肋h(yuǎn)不會(huì)被改變。有時(shí)，在嵌入式系統(tǒng)中，常量本身會(huì)和其他部分分割離開(kāi)，所以在這種情況下，可以選擇將其放在ROM中 。

6.非RAM存儲(chǔ)。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(méi)有運(yùn)行時(shí)也可以存在。

就速度來(lái)說(shuō)，有如下關(guān)系：

寄存器 < 堆棧="">< 堆=""><>

·JVM的內(nèi)存分區(qū)：

JVM的分區(qū)可分為三個(gè)：堆（heap）、棧（stack）和方法區(qū)（method）

1.堆區(qū)：

o存儲(chǔ)的全是對(duì)象，每個(gè)對(duì)象都包含一個(gè)與之對(duì)應(yīng)的class信息（我們常說(shuō)的類類型，Clazz.getClass()等方式獲?。?，class目的是得到操作指令。

oJVM只有一個(gè)堆區(qū)（heap）被所有線程共享，堆中不存放基本類型和對(duì)象引用，只存放對(duì)象本身?！具@里的‘對(duì)象’，就不包括基本數(shù)據(jù)類型】

4.棧區(qū)：

o每個(gè)線程包含自己的一個(gè)棧區(qū)，棧中只保存基本數(shù)據(jù)類型的對(duì)象和自定義對(duì)象的引用。

o每個(gè)棧中的數(shù)據(jù)（基本類型和對(duì)象引用）都是私有的，其他棧不可訪問(wèn)。

o棧 = 基本類型變量區(qū) + 執(zhí)行環(huán)境上下文 + 操作指令區(qū)（存放操作指令）

8.方法區(qū)【這個(gè)可能比較陌生】

o又稱為‘靜態(tài)區(qū)’，和堆一樣，被所有的線程共享。

o方法區(qū)包含所有的class和static變量。

補(bǔ)充：大家也許聽(tīng)說(shuō)過(guò)“數(shù)據(jù)區(qū)”或者“運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)”這個(gè)名詞，這里，我們說(shuō)JVM是驅(qū)動(dòng)Java程序運(yùn)行的基礎(chǔ)，而它有三個(gè)分區(qū)：堆、棧、方法區(qū)，實(shí)際上，JVM的三個(gè)方法區(qū)就是包含于 JVM的運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)中的三大塊。于是，“數(shù)據(jù)區(qū)”與上述的分區(qū)的關(guān)系就明朗了。

三、Java的兩種數(shù)據(jù)類型：

1.基本類型(primitive types), 共有8種，即int, short, long, byte, float, double, boolean, char(注意，

并沒(méi)有string的基本類型)。這種類型的定義是通過(guò)諸如int a = 3; long b = 255L;的形式來(lái)定義的，稱為自動(dòng)變量。【自動(dòng)變量存的是字面值，不是類的實(shí)例（即不是類的引用），這里并沒(méi)有類的存在，如int a=3;
這里a只是指向int類型（不是類）的引用，指向字面值3，此時(shí)，由于這些字面值的數(shù)據(jù)大小可知并且生存期可知（他們?cè)诔绦騼?nèi)某個(gè)固定代碼塊中，代碼塊退出，他們就消失），為了追求速度，于是存在棧中】

2.包裝類，如Integer, String, Double等將相應(yīng)的基本數(shù)據(jù)類型包裝起來(lái)的類。這些類數(shù)據(jù)全部存在于堆中，Java用new()語(yǔ)句來(lái)顯式地告訴編譯器，在運(yùn)行時(shí)才根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)創(chuàng)建，因此比較靈活，但缺點(diǎn)是要占用更多的時(shí)間。

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