Java -- 堆与栈区别
简单讲: Java把内存分成两种:一种是栈(stack)内存;一种是堆(heap)内存;
1、
*栈内存用来存放一些基本类型的变量和对象的引用。
*堆内存用来存放由new创建的对象以及数组;在堆中分配的内存,由Java虚拟机的自动垃圾回收器来管理。
2、栈的优势是,存取速度比堆要快,仅次于直接位于 CPU 中的寄存器。但缺点是,存在栈中的数据大小与生存期必须是确定的,缺乏灵活性。另外,栈数据可以共享,详见第 3点。堆的优势是可以动态地分配内存大小,生存期也不必事先告诉编译器,Java 的垃圾收集器会自动收走这些不再使用的数据。但缺点是,由于要在运行时动态分配内存,存取速度较慢。
3、Java 中的数据类型有两种 (基本类型,包装类型)
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。假设我们同时定义:
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。
特别注意的是,这种字面值的引用与类对象的引用不同。假定两个类对象的引用同时指向一个对象,如果一个对象引用变量修改了这个对象的内部状态,那么另一个对象引用变量
也即刻反映出这个变化。相反,通过字面值的引用来修改其值,不会导致另一个指向此字面值的引用的值也跟着改变的情况。如上例,我们定义完 a 与 b 的值后,再令 a=4;那么,b不会等于 4,还是等于 3。在编译器内部,遇到 a=4;时,它就会重新搜索栈中是否有 4 的字面值,如果没有,重新开辟地址存放 4 的值;如果已经有了,则直接将 a 指向这个地址。 因此 a 值的改变不会影响到 b 的值。
4、 String 是一个特殊的包装类数据。
5、 关于 String str = "abc"的内部工作。
(1)先定义一个名为 str 的对 String 类的对象引用变量:String str;
(2)在栈中查找有没有存放值为"abc"的地址,如果没有,则开辟一个存放字面值为"ab
c"的地址,接着创建一个新的 String 类的对象 o,并将 o 的字符串值指向这个地址,而且
在栈中这个地址旁边记下这个引用的对象 o。如果已经有了值为"abc"的地址,则查找对象 o,
并返回 o 的地址。
(3)将 str 指向对象 o 的地址。 值得注意的是,一般 String 类中字符串值都是直接存值的。但像 String str = "abc";
这种场合下,其字符串值却是保存了一个指向存在栈中数据的引用! 为了更好地说明这个问题,我们可以通过以下的几个代码进行验证。
可以reference Java的== 以及 equal
6、 数据类型包装类的值不可修改。
7、 结论与建议:
(1)我们在使用诸如 String str = "abc";的格式定义类时,总是想当然地认为,我们创建了 String 类的对象 str。担心陷阱!对象可能并没有被创建!唯一可以肯定的是,指
向 String 类的引用被创建了。至于这个引用到底是否指向了一个新的对象,必须根据上下文来考虑,除非你通过 new()方法来显要地创建一个新的对象。因此,更为准确的说法是,我们创建了一个指向 String 类的对象的引用变量 str,这个对象引用变量指向了某个值为"abc"的 String 类。清醒地认识到这一点对排除程序中难以发现的 bug 是很有帮助的。
(2)使用 String str = "abc";的方式,可以在一定程度上提高程序的运行速度,因为JVM 会自动根据栈中数据的实际情况来决定是否有必要创建新对象。而对于 String str =
new String("abc");的代码,则一概在堆中创建新对象,而不管其字符串值是否相等,是否有必要创建新对象,从而加重了程序的负担。这个思想应该是享元模式的思想,但 JDK
的内部在这里实现是否应用了这个模式,不得而知。
(3)当比较包装类里面的数值是否相等时,用 equals()方法;当测试两个包装类的引用是否指向同一个对象时,用==。
(4)由于 String 类的 immutable 性质,当 String 变量需要经常变换其值时,应该考虑使用 StringBuffer 类,以提高程序效率。
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