堆和栈的问题.doc

简单的说：Java把内存划分成两种：一种是栈内存，一种是堆内存。 在函数中定义的一些基本类型的变量和对象的引用变量都在函数的栈内存中分配。 当在一段代码块定义一个变量时，Java就在栈中为这个变量分配内存空间，当超过变量的作用域后，Java会自动释放掉为该变量所分配的内存空间，该内存空间可以立即被另作他用。 堆内存用来存放由new创建的对象和数组。 在堆中分配的内存，由Java虚拟机的自动垃圾回收器来管理。 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，栈中的这个变量就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。 具体的说：栈与堆都是Java用来在Ram中存放数据的地方。与C+不同，Java自动管理栈和堆，程序员不能直接地设置栈或堆。 Java的堆是一个运行时数据区，类的对象从中分配空间。这些对象通过new、newarray、anewarray和multianewarray等指令建立，它们不需要程序代码来显式的释放。堆是由垃圾回收来负责的，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，因为它是在运行时动态分配内存的，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。 栈的优势是，存取速度比堆要快，仅次于寄存器，栈数据可以共享。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。栈中主要存放一些基本类型的变量（int, short, long, byte, float, double, boolean, char）和对象句柄。 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，然后查找栈中是否有3这个值，如果没找到，就将3存放进来，然后将a指向3。接着处理int b = 3；在创建完b的引用变量后，因为在栈中已经有3这个值，便将b直接指向3。这样，就出现了a与b同时均指向3的情况。这时，如果再令a=4；那么编译器会重新搜索栈中是否有4值，如果没有，则将4存放进来，并令a指向4；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。要注意这种数据的共享与两个对象的引用同时指向一个对象的这种共享是不同的，因为这种情况a的修改并不会影响到b, 它是由编译器完成的，它有利于节省空间。而一个对象引用变量修改了这个对象的内部状态，会影响到另一个对象引用变量。 String是一个特殊的包装类数据。可以用： String str = new String(abc); String str = abc; 两种的形式来创建，第一种是用new()来新建对象的，它会在存放于堆中。每调用一次就会创建一个新的对象。 而第二种是先在栈中创建一个对String类的对象引用变量str，然后查找栈中有没有存放abc，如果没有，则将abc存放进栈，并令str指向”abc”，如果已经有”abc” 则直接令str指向“abc”。 比较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=，下面用例子说明上面的理论。 String str1 = abc; String str2 = abc; System.out.println(str1=str2); /true 可以看出str1和str2是指向同一个对象的。 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对象。每一次生成一个。 因此用第一种方式创建多个”abc”字符串,在内存中其实只存在一个对象而已. 这种写法有利与节省内存空间. 同时它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。 另一方面, 要注意: 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，创建了String类的对象str。担心陷阱！对象可能并没有被创建！而可能只是指向一个先前已经创建的对象。只有通过new()方法才能保证每次都创建一个新的对象。 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。StringString s = new String(abc);创建了几个String Object?引用变量与对象的区别； 字符串文字abc是一个String对象； 文字池(pool of literal strings)和堆(heap)中的字符串对象。一、引用变量与对象：除了一些早期的Java书籍和现在的垃圾书籍，人们都可以从中比较清楚地学习到两者的区别。A aa;这个语句声明一个类A的引用变量aa我们常常称之为句柄，而对象一般通过new创建。所以题目中s仅仅是一个引用变量，它不是对象。二、Java中所有的字符串文字字符串常量都是一个String的对象。有人特别是C程序员在一些场合喜欢把字符串当作/看成字符数组， 这也没有办法，因为字符串与字符数组存在一些内在的联系。事实上，它与字符数组是两种完全不同的对象。 System.out.println(Hello.length(); char cc=H,i; System.out.println(cc.length);三、字符串对象的创建: 由于字符串对象的大量使用(它是一个对象，一般而言对象总是在heap分配内存)，Java中为了节省内存空间和运行时间(如比较字符串时，=比equals()快)，在编译阶段就把所有的字符串文字放到一个文字池(pool of literal strings)中，而运行时文字池成为常量池的一部分。文字池的好处，就是该池中所有相同的字符串常量被合并，只占用一个空间。 我们知道，对两个引用变量，使用=判断它们的值(引用)是否相等，即指向同一个对象： String s1 = abc ; String s2 = abc ; if( s1 = s2 ) System.out.println(s1,s2 refer to the same object); else System.out.println(trouble); 这里的输出显示，两个字符串文字保存为一个对象。就是说，上面的代码只在pool中创建了一个String对象。 现在看String s = new String(abc);语句，这里abc本身就是pool中的一个对象，而在运行时执行new String()时， 将pool中的对象复制一份放到heap中，并且把heap中的这个对象的引用交给s持有。ok，这条语句就创建了2个String对象。 String s1 = new String(abc) ; String s2 = new String(abc) ; if( s1 = s2 ) /不会执行的语句 这时用=判断就可知，虽然两个对象的内容相同(equals()判断)，但两个引用变量所持有的引用不同，Java中的传值首先要解决术语的问题，最适合“按值传递”的看起来是自变量。“按值传递”以及它的含义取决于如何理解程序的运行方式。最常见的意思是获得要传递的任何东西的一个本地副本，但这里真正的问题是如何看待自己准备传递的东西。对于“按值传递”的含义，目前存在两种存在明显区别的见解：(1) Java 按值传递任何东西。若将基本数据类型传递进入一个方法，会明确得到基本数据类型的一个副本。但若将一个句柄传递进入方法，得到的是句柄的副本。所以人们认为“一切”都按值传递。当然，这种说法也有一个前提：句柄肯定也会被传递。但Java 的设计方案似乎有些超前，允许我们忽略（大多数时候）自己处理的是一个句柄。也就是说，它允许我们将句柄假想成“对象”，因为在发出方法调用时，系统会自动照管两者间的差异。(2) Java 主要按值传递（无自变量），但对象却是按引用传递的。得到这个结论的前提是句柄只是对象的一个“别名”，所以不考虑传递句柄的问题，而是直接指出“我准备传递对象”。由于将其传递进入一个方法时没有获得对象的一个本地副本，所以对象显然不是按值传递的。Sun 公司似乎在某种程度上支持这一见解，因为它“保留但未实现”的关键字之一便是byvalue（按值）。但没人知道那个关键字什么时候可以发挥作用。存储到什么地方程序运行时，对象是怎么进行放置安排的呢？特别是内存 是怎么分配的呢？有6个地方可以存储数据：1） 寄存器(register)：这是最快的存储区，因为它位于不同于其他存储区的地方处理器内部。但其数量有限，所以寄存器由编译器根据需求进行分配，你不能直接控制。2） 堆栈(stack)：位于通用RAM（随机访问存储器）中，但通过它的“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，则分配内存；若向上移动，则释放些内存；这是一种有效的快速的分配存储方法，仅次于寄存器。创建程序时，java编译器必须知道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数据存储于堆栈中特别是对象引用，但对java对象并不存储于其中。3） 堆（heap）：一种通用性的内存池（也在RAM区），存放所有的java对象。堆不同于堆栈的好处是：编译器不需要知道要从堆里分配多少存储区域，也不必知道存储的数据在堆里存活多长时间。因此，在堆里分配存储有很大的灵活性。当年需要创建一个对象时，只需用new写一行简单的代码，当执行这行代码时会自动在堆里进行存储分配。当然，为这种灵活性必须要付出相应的代价。用堆进行存储分配比用堆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”（尽管也在RAM）。静态存储里存放程序运行时一直存放的数据。你可用关键字static 来标识一个对象的特定元素是静态的，但java对象本身从来不会存放在静态存储空间里。5） 常量存储（constant storage）：常量值通常直接存放在程序代码内部，这样做是安全的，因为它们永远不会改变。有时，在嵌入式系统中，常量本身会和其它部分隔