JAVA中的數據存儲（堆及堆棧）

轉自：http://www.iteye.com/topic/634530
1.寄存器：最快的存儲區, 由編譯器根據需求進行分配,咱們在程序中沒法控制.
2. 棧：存放基本類型的變量數據和對象的引用，但對象自己不存放在棧中，而是存放在堆（new 出來的對象）或者常量池中(對象可能在常量池裏)（字符串常量對象存放在常量池中。）
3. 堆：存放全部new出來的對象。
4. 靜態域：存放靜態成員（static定義的）
5. 常量池：存放字符串常量和基本類型常量（public static final）。有時，在嵌入式系統中，常量自己會和其餘部分分割離開(因爲版權等其餘緣由)，因此在這種狀況下，能夠選擇將其放在ROM中 。
6. 非RAM存儲：硬盤等永久存儲空間

這裏咱們主要關心棧，堆和常量池，對於棧和常量池中的對象能夠共享，對於堆中的對象不能夠共享。棧中的數據大小和生命週期是能夠肯定的，當沒有引用指向數據時，這個數據就會消失。堆中的對象的由垃圾回收器負責回收，所以大小和生命週期不須要肯定，具備很大的靈活性。
對於字符串：其對象的引用都是存儲在棧中的，若是是編譯期已經建立好(直接用雙引號定義的)的就存儲在常量池中，若是是運行期（new出來的）才能肯定的就存儲在堆中。對於equals相等的字符串，在常量池中永遠只有一份，在堆中有多份。
如如下代碼：

Java代碼  

1. String s1 = "china";  
2. String s2 = "china";  
3. String s3 = "china";  
4. String ss1 = new String("china");  
5. String ss2 = new String("china");  
6. String ss3 = new String("china");  

 

這裏解釋一下黃色這3個箭頭，對於經過new產生一個字符串（假設爲」china」）時，會先去常量池中查找是否已經有了」china」對象，若是沒有則在常量池中建立一個此字符串對象，而後堆中再建立一個常量池中此」china」對象的拷貝對象。這也就是有道面試題：String s = new String(「xyz」);產生幾個對象？一個或兩個，若是常量池中原來沒有」xyz」,就是兩個。

對於基礎類型的變量和常量：變量和引用存儲在棧中，常量存儲在常量池中。
如如下代碼：

Java代碼  

1. int i1 = 9;  
2. int i2 = 9;  
3. int i3 = 9;   
4. public static final int INT1 = 9;  
5. public static final int INT2 = 9;  
6. public static final int INT3 = 9;  

對於成員變量和局部變量：成員變量就是方法外部，類的內部定義的變量；局部變量就是方法或語句塊內部定義的變量。局部變量必須初始化。
形式參數是局部變量，局部變量的數據存在於棧內存中。棧內存中的局部變量隨着方法的消失而消失。
成員變量存儲在堆中的對象裏面，由垃圾回收器負責回收。
注意：棧裏只有一個9 ，i1，i2，i3 都指向9 。若是令 i2=7；會在棧裏生成7 再令i2 指向7。
如如下代碼：

Java代碼  

1. class BirthDate {  
2.     private int day;  
3.     private int month;  
4.     private int year;      
5.     public BirthDate(int d, int m, int y) {  
6.         day = d;   
7.         month = m;   
8.         year = y;  
9.     }  
10.     省略get,set方法………  
11. }  
12.   
13. public class Test{  
14.     public static void main(String args[]){  
15. int date = 9;  
16.         Test test = new Test();        
17.            test.change(date);   
18.         BirthDate d1= new BirthDate(7,7,1970);         
19.     }    
20.   
21.     public void change1(int i){  
22.         i = 1234;  
23.     }  

}


對於以上這段代碼，date爲局部變量，i,d,m,y都是形參爲局部變量，day，month，year爲成員變量。下面分析一下代碼執行時候的變化：
1. main方法開始執行：int date = 9;
date局部變量，基礎類型，引用和值都存在棧中。
2. Test test = new Test();
test爲對象引用，存在棧中，對象(new Test())存在堆中。
3. test.change(date);
i爲局部變量，引用和值存在棧中。當方法change執行完成後，i就會從棧中消失。
4. BirthDate d1= new BirthDate(7,7,1970);  
d1爲對象引用，存在棧中，對象(new BirthDate())存在堆中，其中d，m，y爲局部變量存儲在棧中，且它們的類型爲基礎類型，所以它們的數據也存儲在棧中。day,month,year爲成員變量，它們存儲在堆中(new BirthDate()裏面)。當BirthDate構造方法執行完以後，d,m,y將從棧中消失。
5.main方法執行完以後，date變量，test，d1引用將從棧中消失，new Test(),new BirthDate()將等待垃圾回收
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JVM 中的堆棧
JVM是基於堆棧的虛擬機.JVM爲每一個新建立的線程都分配一個堆棧.也就是說,對於一個Java程序來講，它的運行就是經過對堆棧的操做來完成的。堆棧以幀爲單位保存線程的狀態。JVM對堆棧只進行兩種操做:以幀爲單位的壓棧和出棧操做。 
　　咱們知道,某個線程正在執行的方法稱爲此線程的當前方法.咱們可能不知道,當前方法使用的幀稱爲當前幀。當線程激活一個Java方法,JVM就會在線程的 Java堆棧裏新壓入一個幀。這個幀天然成爲了當前幀.在此方法執行期間,這個幀將用來保存參數,局部變量,中間計算過程和其餘數據.這個幀在這裏和編譯原理中的活動紀錄的概念是差很少的. 
　　從Java的這種分配機制來看,堆棧又能夠這樣理解:堆棧(Stack)是操做系統在創建某個進程時或者線程(在支持多線程的操做系統中是線程)爲這個線程創建的存儲區域，該區域具備先進後出的特性。 
　　每個Java應用都惟一對應一個JVM實例，每個實例惟一對應一個堆。應用程序在運行中所建立的全部類實例或數組都放在這個堆中,並由應用全部的線程共享.跟C/C++不一樣，Java中分配堆內存是自動初始化的。Java中全部對象的存儲空間都是在堆中分配的，可是這個對象的引用倒是在堆棧中分配,也就是說在創建一個對象時從兩個地方都分配內存，在堆中分配的內存實際創建這個對象，而在堆棧中分配的內存只是一個指向這個堆對象的指針(引用)而已。

JAVA 堆棧
棧與堆都是Java用來在Ram中存放數據的地方。與C++不一樣，Java自動管理棧和堆，程序員不能直接地設置棧或堆。
　　Java的堆是一個運行時數據區,類的(對象從中分配空間。這些對象經過new、newarray、anewarray和multianewarray等指令創建，它們不須要程序代碼來顯式的釋放。堆是由垃圾回收來負責的，堆的優點是能夠動態地分配內存大小，生存期也沒必要事先告訴編譯器，由於它是在運行時動態分配內存的，Java的垃圾收集器會自動收走這些再也不使用的數據。但缺點是，因爲要在運行時動態分配內存，存取速度較慢。 
　　棧的優點是，存取速度比堆要快，僅次於寄存器，棧數據能夠共享。但缺點是，存在棧中的數據大小與生存期必須是肯定的，缺少靈活性。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，就是存在棧中的數據能夠共享。假設咱們同時定義： 
　　int a = 3; 
　　int b = 3; 
　　編譯器先處理int a = 3;首先它會在棧中建立一個變量爲a的引用，而後查找棧中是否有3這個值，若是沒找到，就將3存放進來，而後將a指向3。接着處理int b = 3;在建立完b的引用變量後，由於在棧中已經有3這個值，便將b直接指向3。這樣，就出現了a與b同時均指向3的狀況。這時，若是再令a=4;那麼編譯器會從新搜索棧中是否有4值，若是沒有，則將4存放進來，並令a指向4;若是已經有了，則直接將a指向這個地址。所以a值的改變不會影響到b的值。要注意這種數據的共享與兩個對象的引用同時指向一個對象的這種共享是不一樣的，由於這種狀況a的修改並不會影響到b, 它是由編譯器完成的，它有利於節省空間。而一個對象引用變量修改了這個對象的內部狀態，會影響到另外一個對象引用變量 
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Java數組存放在哪裏？
答：堆內存。
而c++ 裏確定是在棧裏(C++ 在堆裏生成的必定要手動delete 掉本身回收的，而int a[]={1,3}咱們不需手動回收)