簡單談談Java中的棧和堆

更新時間：2021年11月23日 09:51:59 作者：巴黎愛工作

堆和棧都是Java用來在RAM中存放數(shù)據(jù)的地方,下面這篇文章主要給大家介紹了關于Java中棧和堆的相關資料,文中通過實例代碼介紹的非常詳細,需要的朋友可以參考下

人們常說堆棧堆棧，堆和棧是內(nèi)存中兩處不一樣的地方，什么樣的數(shù)據(jù)存在棧，又是什么樣的數(shù)據(jù)存在堆中？

這里淺談Java中的棧和堆

首先，將結論寫在前面，后面再用例子加以驗證。

Java的棧中存儲以下類型數(shù)據(jù)，棧對應的英文單詞是Stack

基本類型

引用類型變量

方法

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。

Java的堆中存儲以下類型數(shù)據(jù)，堆對應的英文單詞是Heap

實例對象

在函數(shù)中定義的一些基本類型的變量(8種)和對象的引用變量都是在函數(shù)的棧Stack內(nèi)存中分配。當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Heap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!

class Person {
 
    int age;
 
}
 
 
public class LearnHeap {
 
 
    public static void main(String args[]){
 
        int a=10;
        Person person = new Person();
        person.age =20;
 
        change(a,person);
        System.out.println("a="+ a+",and person.age = "+person.age);
 
    }
 
    static void change(int a1, Person person){
 
        a1 = 11;
        person.age= 21;
        System.out.println("a1="+ a1+",and age1 = "+person);
 
    }
 
}

兩次的輸出結果是什么？猜測下。

以上程序內(nèi)存加載的執(zhí)行步驟：

第1步 —— main()函數(shù)是程序入口，JVM先執(zhí)行，首先將main方法壓入棧中，在棧內(nèi)存中開辟一個空間，存放int類型變量a，同時附值10。
在堆中分配一片區(qū)域，用來存放和創(chuàng)建Person對象，這片內(nèi)存區(qū)域會有屬于自己的內(nèi)存地址，假設是1001，然后給成員變量賦值，age=20
執(zhí)行結束后，構造防范弾棧，Person創(chuàng)建完成，將Person的內(nèi)存地址1001賦值給person（此處person小寫，是引用變量類型）

第2步 —— JVM執(zhí)行change()函數(shù)，在棧內(nèi)存中又開辟一個新的空間，存放int類型變量a和對象Person中person
此時main空間與change空間并存，同時運行，互不影響。

第3步 —— change()方法執(zhí)行，將a賦值為11，person對象的堆中年齡age賦值為21

第4步 —— change()執(zhí)行完畢，變量a立即釋放，空間消失。但是main()函數(shù)空間仍存在，main中的變量a仍然存在，不受影響。而person在堆中對應的地址，所指的age已經(jīng)賦值=21

實際輸出如下：

結論：

如果a()方法中的基本類型(8個)變量x傳入b()方法中，并在b()中進行了修改，則a()方法中的x的值保持不變

如果a()方法中的引用類型變量x傳入b()方法中，并在b()中進行了修改，則a()方法中的x的值與b（）保持一致

下面對8中基本類型進行簡單的測試

package heapandStack;
 
public class LearnHeap02 {
 
    public static void main(String args[]){
 
 
        byte b=10;
        short s=20;
        int i=30;
        long l =40l;
 
        float f =12.34f;
        double d = 100.123d;
 
        char c = 'A';
        boolean flag = true;
 
        change(b,s,i,l,f,d,c,flag);
 
        System.out.println(b);
        System.out.println(s);
        System.out.println(i);
        System.out.println(l);
 
 
        System.out.println(f);
        System.out.println(d);
        System.out.println(c);
        System.out.println(flag);
 
    }
 
    static void change(byte a, short b, int c,long d, float f, double g, char h,boolean x){
 
        a =11;
        b=21;
        c =31;
        d =41l;
        f=12.99f;
        g= 200.123d;
        h ='V';
        x =false;
 
        System.out.println(a);
        System.out.println(b);
        System.out.println(c);
        System.out.println(d);
 
 
        System.out.println(f);
        System.out.println(g);
        System.out.println(h);
        System.out.println(x);
 
    }
}

下面測試一下數(shù)組，是不是屬于實例對象類型

public class LearnHeap03 {
 
    public static void main(String args[]){
 
     int a[] ={1,2,3};
     change(a);
        for(int i:a)
            System.out.print(i+" ");
 
    }
 
    static void change(int[] a){
        a[0]=4;
        a[1]=5;
        for(int i:a)
            System.out.print(i+" ");
        System.out.println("============ ");
 
    }
}

從結果看出，數(shù)組的值被改變了

Java種8種基本數(shù)據(jù)類型，并不包含String，String的值會被change函數(shù)改變嗎？String應該存在棧中，還是堆中呢？

先直接上測試代碼

public class Learn04 {
 
    public static void main(String args[]){
 
        String s1 = new String("abcd");
        String s2 = "asdfghjkl";
        System.out.println(s1+", "+s2);
        change(s1,s2);
        System.out.println(s1+", "+s2);
 
    }
 
    static void change(String s1,String s2){
        s1 ="123456";
        s2 ="000000";
        System.out.println(s1+", "+s2);
 
    }
}

兩種的形式來創(chuàng)建String，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s2，然后查找棧中有沒有存放"asdfghjkl"，如果沒有，則將"asdfghjkl"存放進棧，并令str指向”abc”，如果已經(jīng)有”asdfghjkl” 則直接令s2指向“asdfghjkl”?！?/p>

既然講到兩種形式創(chuàng)建String，下面講一個String兩種形式創(chuàng)建的區(qū)別，先看一段代碼

public class Learn05 {
 
    public static void main(String args[]){
 
        String s1 = new String("abcd");
        String s2 = "abcd";
        boolean a =s1.equals(s2);
        boolean b =(s1==s2);
 
        System.out.println(a);
        System.out.println(b);
 
        String s3 = "abcd";
        boolean a1 =s3.equals(s2);
        boolean b1 =(s3==s2);
 
        System.out.println(a1);
        System.out.println(b1);
 
 
    }
 
}