java jsta 堆栈 java中堆栈

Java中的堆栈

一. 解释

栈(stack)与堆(heap)都是Java用来在Ram中存放数据的地方。Java自动管理栈和堆，程序员不能直接地设置栈或堆。

1. 栈：

• 理解：

• 栈是操作系统在建立某个进程或者线程（在支持多线程的操作系统中是线程）为这个线程建立的存储区域，该区域具有先进后出的特性。
• 栈内存用来存储局部变量和方法调用（其实这算是实际运行时JVM提供的性能优化）

//如果该局部变量是基本数据类型，那么直接将该值存储在栈中
int a=1;

//如果该局部变量是一个对象,那么将引用存在栈中，而对象{1,2}存储在堆内
int[] array=new int[]{1,2};

java中的基本数据类型一定存储在栈中的吗？

• 特点：

1). 存取速度比堆要快（不明显），仅次于直接位于CPU中的寄存器。

  2). 栈中的数据可以共享（也就是说，栈中的数据可以被多个变量共同引用）

• 缺点：存在栈中的数据大小与生存期必须是确定的，缺乏灵活性
• 异常错误：如果栈内存没有可用的空间存储方法调用和局部变量，JVM会抛出java.lang.StackOverFlowError。

2. 堆：

• 理解：

• 每个Java应用都唯一对应一个JVM实例，每一个JVM实力唯一对应一个堆。
• 应用程序在运行中所创建的所有类实例都放在这个堆中，并有应用所有的线程共享。
• Java中分配堆内存是自动初始化的，Java中所有对象的存储空间都是在堆中分配的，但这些对象的引用则是在栈中分配的，也就是说，一般建立一个对象是，堆和栈都会分配内存

• 特点：可以动态的分配内存大小，生存期也不必实现告诉编译器，在堆中分配的内存，有Java虚拟机的垃圾收集器（GC）来管理。
• 缺点：由于要在运行时动态分配内存，存取速度较慢
• 异常错误：而如果是堆内存没有可用的空间存储生成的对象，JVM会抛出java.lang.OutOfMemoryError。

3. 关系

在堆中产生了一个数组或对象后，还可以在栈中定义一个特殊的变量，让栈中这个变量的取值等于数组或对象在堆内存中的首地址，栈中的这个变量结成了数组或对象的引用变量。

引用变量就相当于是为数组或对象起的一个名称，以后就可以在程序中使用栈中的引用变量来访问堆中的数组或对象。

引用变量就是普通变量，定义时在栈中分配内存，引用变量在程序运行到作用域外释放。而数组或对象本身在堆中分配，即使程序运行到使用new产生数组或对象的语句之外，他占用的堆内存也不会被释放。

也就是说，数组和对象在没有引用变量指向它的时候，才变成垃圾，不能在被使用，但这时依然占用这内存，之后会在一个不确定的时间呗垃圾回收器释放掉。

二. Java数据存储

速度依次递减

1. 寄存器（register）:

这是最快的存储区，因为它位于不同与其他存储区的地方——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寄存器存在的任何迹象

2. 栈（stack）：

位于通用RAM中，但通过他的“堆栈指针”可以从处理器那里获得支持。
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式，仅次于寄存器。
创建程序的时候，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数据存储在栈内存中（特别是对象引用），但是Java的对象不存储其中。

3. 堆（heap）：

一种通用型内存池，也位于RAM中，用于存放Java对象。
堆不同于栈的好处是，编译器不需要知道要从堆里分配多少存储空间，也不需要知道存储的数据在堆里存活多长时间，因此，在对立分配存储有很大的灵活性。

当你创建一个对象时，会自动在对立进行存储分配。但堆进行存储分配会比用栈进行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”，也是位于RAM，静态存储里存放程序运行时一直存在的数据。可用static关键字来标识一个对象的特定元素时静态的，但对象本身时不会存放在静态存储空间的。

5. 常量存储（constant storage）：

常量通常直接置于程序代码内部。因为他们永远都不会改变，有的常量需要严格的保护，所以可以将他们置于只读存储器中。

6. 非RAM存储：

如果数据完全存活于程序之外，那么他可以不受程序的任何控制，甚至在程序没有运行时也可以存在。

三. JVM的内存分区

1. 栈区：

• 每个线程包含自己的一个栈区，栈中只保存局部变量和方法调用。
• 每个栈的数据都是私有的，其他栈不可访问。
• 栈 = 基本类型变量区 + 执行环境上下文 + 操作指令区（存放操作指令）

2. 堆区：

• 存储的是对象，每个对象都包含一个与之对应的class信息（Clazz.getClass()）获取，class的目的是得到操作指令。
• JVM只有一个堆区，被所有线程共享，堆中只存放对象本身

3. 方法区：

• 又称静态区，被所有线程共享，
• 方法去包含所有的class和static变量