Java中堆、栈、常量池等概念解析

长平狐 发布于 2012/11/12 11:44
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程序运行时,我们最好对数据保存到什么地方做到心中有数。特别要注意的是内存的分配。有六个地方都可以保存数据:
(1) 寄存器。这是最快的保存区域,因为它位于和其他所有保存方式不同的地方:处理器内部。然而,寄存器的数量十分有限,所以寄存器是根据需要由编译器分配。我们对此没有直接的控制权,也不可能在自己的程序里找到寄存器存在的任何踪迹。


(2) 栈(stack)。存放基本类型的变量数据和对象的引用,但对象本身不存放在栈中,而是存放在堆(new 出来的对象)或者常量池中(字符串常量对象存放在常量池中。) 驻留于常规RAM(随机访问存储器)区域,但可通过它的“堆栈指针”获得处理的直接支持。堆栈指针若向下移,会创建新的内存;若向上移,则会释放那些内存。这是一种特别快、特别有效的数据保存方式,仅次于寄存器。创建程序时,Java编译器必须准确地知道堆栈内保存的所有数据的“长度”以及“存在时间”。这是由于它必须生成相应的代码,以便向上和向下移动指针。这一限制无疑影响了程序的灵活性,所以尽管有些Java数据要保存在堆栈里——特别是对象句柄,但Java对象并不放到其中。


(3) 堆(heap)。存放所有new出来的对象,一种常规用途的内存池(也在RAM区域),其中保存了Java对象。和堆栈不同,“内存堆”或“堆”(Heap)最吸引人的地方在于编译器不必知道要从堆里分配多少存储空间,也不必知道存储的数据要在堆里停留多长的时间。因此,用堆保存数据时会得到更大的灵活性。要求创建一个对象时,只需用new命令编制相关的代码即可。执行这些代码时,会在堆里自动进行数据的保存。当然,为达到这种灵活性,必然会付出一定的代价:在堆里分配存储空间时会花掉更长的时间!


(4) 静态存储。存放静态成员(static定义的),这儿的“静态”(Static)是指“位于固定位置”(尽管也在RAM里)。程序运行期间,静态存储的数据将随时等候调用。可用static关键字指出一个对象的特定元素是静态的。但Java对象本身永远都不会置入静态存储空间。


(5) 常数存储。存放字符串常量和基本类型常量(public static final)。 常数值通常直接置于程序代码内部。这样做是安全的,因为它们永远都不会改变。有的常数需要严格地保护,所以可考虑将它们置入只读存储器(ROM)。


(6) 非RAM存储。若数据完全独立于一个程序之外,则程序不运行时仍可存在,并在程序的控制范围之外。其中两个最主要的例子便是“流式对象”和“固定对象”。对于流式对象,对象会变成字节流,通常会发给另一台机器。而对于固定对象,对象保存在磁盘中。即使程序中止运行,它们仍可保持自己的状态不变。对于这些类型的数据存储,一个特别有用的技巧就是它们能存在于其他媒体中。一旦需要,甚至能将它们恢复成普通的、基于RAM的对象。Java 1.1提供了对Lightweight persistence的支持。未来的版本甚至可能提供更完整的方案

这里我们主要关心栈,堆和常量池,对于栈和常量池中的对象可以共享,对于堆中的对象不可以共享。栈中的数据大小和生命周期是可以确定的,当没有引用指向数据时,这个数据就会消失。堆中的对象的由垃圾回收器负责回收,因此大小和生命周期不需要确定,具有很大的灵活性。
对于字符串:其对象的引用都是存储在栈中的,如果是编译期已经创建好(直接用双引号定义的)的就存储在常量池中,如果是运行期(new出来的)才能确定的就存储在堆中。对于equals相等的字符串,在常量池中永远只有一份,在堆中有多份。
如以下代码:

Java代码

String s1 = "china";  
String s2 = "china";  
String s3 = "china";  
String ss1 = new String("china");  
String ss2 = new String("china");  
String ss3 = new String("china"); 

这里解释一下黄色这3个箭头,对于通过new产生一个字符串(假设为”china”)时,会先去常量池中查找是否已经有了”china”对象,如果没有则在常量池中创建一个此字符串对象,然后堆中再创建一个常量池中此”china”对象的拷贝对象。这也就是有道面试题:String s = new String(“xyz”);产生几个对象?一个或两个,如果常量池中原来没有”xyz”,就是两个。

对于基础类型的变量和常量:变量和引用存储在栈中,常量存储在常量池中。
如以下代码:

Java代码

int i1 = 9;  
int i2 = 9;  
int i3 = 9;   
public static final int INT1 = 9;  
public static final int INT2 = 9;  
public static final int INT3 = 9; 


对于成员变量和局部变量:成员变量就是方法外部,类的内部定义的变量;局部变量就是方法或语句块内部定义的变量。局部变量必须初始化。
形式参数是局部变量,局部变量的数据存在于栈内存中。栈内存中的局部变量随着方法的消失而消失。
成员变量存储在堆中的对象里面,由垃圾回收器负责回收。
如以下代码:

Java代码

class BirthDate {  
    private int day;  
    private int month;  
    private int year;      
    public BirthDate(int d, int m, int y) {  
        day = d;   
        month = m;   
        year = y;  
    }  
    省略get,set方法………  

public class Test{  
    public static void main(String args[]){  
int date = 9;  
        Test test = new Test();        
           test.change(date);   
        BirthDate d1= new BirthDate(7,7,1970);         
    }   

    public void change1(int i){  
        i = 1234;  
    } 
}


对于以上这段代码,date为局部变量,i,d,m,y都是形参为局部变量,day,month,year为成员变量。下面分析一下代码执行时候的变化:
1. main方法开始执行:int date = 9;
date局部变量,基础类型,引用和值都存在栈中。
2. Test test = new Test();
test为对象引用,存在栈中,对象(new Test())存在堆中。
3. test.change(date);
i为局部变量,引用和值存在栈中。当方法change执行完成后,i就会从栈中消失。
4. BirthDate d1= new BirthDate(7,7,1970); 
d1 为对象引用,存在栈中,对象(new BirthDate())存在堆中,其中d,m,y为局部变量存储在栈中,且它们的类型为基础类型,因此它们的数据也存储在栈中。 day,month,year为成员变量,它们存储在堆中(new BirthDate()里面)。当BirthDate构造方法执行完之后,d,m,y将从栈中消失。
5.main方法执行完之后,date变量,test,d1引用将从栈中消失,new Test(),new BirthDate()将等待垃圾回收。


原文链接:http://blog.csdn.net/csh624366188/article/details/7013327
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IamOkay
IamOkay
String s1 = "china";   
String s2 = "china";   
String s3 = "china";   
String ss1 = new String("china");   
String ss2 = new String("china");   

String ss3 = new String("china");  


这个明显说的有问题,试试 System.out.println("123"==(new String("123")));

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