AJPFX談Java 性能優化之基本類型 vs 引用類型

★名詞定義
　　先明確一下什麼是「基本類型」，什麼是「引用類型」。
　　簡單地說，所謂基本類型就是 Java 語言中以下的8種內置類型：

boolean
char
byte
short
int
long
float
double
　　而引用類型就是那些能夠經過 new 來建立對象的類型（基本上都是派生自 Object）。

★兩種類型的存儲方式
　　這兩種類型的差別，首先體如今存儲方式上。

◇引用類型的建立
　　當你在函數中建立一個引用類型的對象時，好比下面這句：

StringBuffer str = new StringBuffer();
　　該 StringBuffer 【對象】的內容是存儲在堆（Heap）上的，須要申請堆內存。而變量 str 只不過是針對該 StringBuffer 對象的一個引用（或者叫地址）。變量 str 的【值】（也就是 StringBuffer 對象的地址）是存儲在【棧】上的。

◇基本類型的建立
　　當你在【函數中}建立一個基本類型的變量時，好比下面這句：

int n = 123;
　　這個變量 n 的【值】也是存儲在棧（Stack）上的，可是這個語句不須要再從堆中申請內存了。

　　爲了更加形象，便於大夥兒理解，簡單畫了一個示意圖以下：

不見圖 請FQ

★堆和棧的性能差別
　　可能有同窗會小聲問：堆和棧有啥區別捏？
　　要說堆和棧的差異，那可就大了去了。若是你對這兩個概念仍是不太明白或者常常混淆，建議先找本操做系統的書拜讀一下。
　　因爲是介紹性能，因此來討論一下堆和棧在性能方面的差異（這個差別是很大滴）。堆相對進程來講是全局的，可以被全部線程訪問；而棧是線程局部的，只能本線程訪問。打個比方，棧就比如我的小金庫，堆就比如國庫。你從我的小金庫拿錢去花，不須要辦什麼手續，拿了就花，可是錢數有限；而國庫裏面的錢雖然不少，可是每次申請花錢要打報告、蓋圖章、辦 N 多手續，耗時又費力。
　　一樣道理，因爲堆是全部線程共有的，從堆裏面申請內存要進行相關的加鎖操做，所以申請堆內存的複雜度和時間開銷比棧要大不少；從棧裏面申請內存，雖然又簡單又快，可是棧的大小有限，分配不了太多內存。

★當初爲啥這樣設計？
　　可能有同窗又問了，幹嗎把兩種類型分開存儲，幹嗎不放到一塊兒捏？這個問題問得好！下面咱們就來揣測一下，當初 Java 爲啥設計成這樣。
　　當年 Java 它爹（James Gosling）設計語言的時候，對於這個問題有點進退兩難。若是把各類東東都放置到棧中，顯然不現實，一來棧是線程私有的（不便於共享），二來棧的大小是有限的，三來棧的結構也間接限制了它的用途。那爲啥不把各類東東都放置到堆裏面捏？都放堆裏面，卻是能繞過上述問題，可是剛纔也提到了，申請堆內存要辦不少手續，太繁瑣。若是僅僅在函數中寫一個簡單的「int n = 0;」，也要到堆裏面去分配內存，那性能就大大滴差了（要知道 Java 是1995年生出來的，那年頭俺買了臺 PC 配【4兆內存】就屬豪華配置了）。
　　冥思苦想以後，Java 它爹只好作了一個折中：把類型分爲「基本類型」和「引用類型」，二者使用不一樣的建立方式。這種差別從 Java 語法上也能夠看出來：引用類型老是用 new 建立對象（提醒一下：某些單鍵對象/單例對象，表面上沒用 new，可是在 getInstance() 內部也仍是用 new 建立的）；而基本類型則【不須要】用 new 來建立。

★這樣設計的弊端
　　順便跑題一下，斗膽評價 Java 它爹這種設計的弊端（但願 Java Fans 不要跟我急）。我我的認爲：這個折中的決策，帶來了許多深遠的影響，隨手舉出幾個例子：
一、因爲基本類型不是派生自 Object，所以不能算是純種的對象。這致使了 Java 的「【純】面向對象」招牌打了折扣（當年 Sun 總是吹噓 Java 是「純」OO 的語言，其實 Java 的 OO 是不夠純粹滴）。
二、因爲基本類型不是派生自 Object，出於某些場合（好比容器類）的考慮，不得不爲每一個基本類型加上對應的包裝類（好比 Integer、Byte 等），使得語言變得有點冗餘。

★結論　　從上述的介紹，咱們應該明白，使用 new 建立對象的開銷是【不小】的。在程序中能避免就應該儘可能避免。另外，使用 new 建立對象，不光是建立時開銷大，未來垃圾回收時，銷燬對象也是有開銷的