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标题: 关于堆栈问题 [打印本页]

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作者: 何小红    时间: 2012-9-12 21:54
标题: 关于堆栈问题


从来没有搞清楚过JAVA中的内存问题，当程序运行时，内存空间是如何分配的？堆栈各自有什么样的功能？常量池里面放些什么？很是迷糊，请各位高手解释下！

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作者: 邱成    时间: 2012-9-12 22:03
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) 堆栈。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。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。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。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。
举几个例子：
int a=3; 常量池
char c = 'a'; 常量池
boolean b = true; 常量池
byte byt = 2; 常量池
String str = "abc"; 在内存中"abc"存放在栈
String str1 = new String("abc"); 在内存中new String("abc")被存放在堆

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作者: 小黑马    时间: 2012-9-12 22:04
一般Java在内存分配时会涉及到以下区域：
◆寄存器：我们在程序中无法控制
◆栈：存放基本类型的数据和对象的引用，但对象本身不存放在栈中，而是存放在堆中
◆堆：存放用new产生的数据
◆静态域：存放在对象中用static定义的静态成员
◆常量池：存放常量
◆非RAM存储：硬盘等永久存储空间

Java内存分配中的栈
在函数中定义的一些基本类型的变量数据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，当该变量退出该作用域后，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。

Java内存分配中的堆
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。引用变量就相当于是为数组或者对象起的一个名称。

引用变量是普通的变量，定义时在栈中分配，引用变量在程序运行到其作用域之外后被释放。而数组和对象本身在堆中分配，即使程序 运行到使用 new 产生数组或者对象的语句所在的代码块之外，数组和对象本身占据的内存不会被释放，数组和对象在没有引用变量指向它的时候，才变为垃圾，不能在被使用，但仍 然占据内存空间不放，在随后的一个不确定的时间被垃圾回收器收走（释放掉）。这也是 Java 比较占内存的原因。实际上，栈中的变量指向堆内存中的变量，这就是Java中的指针！

常量池 (constant pool)
常量池指的是在编译期被确定，并被保存在已编译的.class文件中的一些数据。除了包含代码中所定义的各种基本类型（如int、long等等）和对象型（如String及数组）的常量值(final)还包含一些以文本形式出现的符号引用，比如：

◆类和接口的全限定名；
◆字段的名称和描述符；
◆方法和名称和描述符。

虚拟机必须为每个被装载的类型维护一个常量池。常量池就是该类型所用到常量的一个有序集和，包括直接常量（string,integer和 floating point常量）和对其他类型，字段和方法的符号引用。

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作者: 李菁    时间: 2012-9-12 22:12
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。
当在代码块中定义一个变量时，Java就在栈中为这个变量分配一块内存空间，超过变量的作用域后，Java自动释放该变量的内存空间。
堆内存用来存放由new创建的对象和数组。堆内存由Java虚拟机的垃圾回收器来管理。

堆内存是由垃圾回收器来管理的，堆的优点是可以动态分配内存大小，生存期不用告诉编译器，因为它是在运行时动态分配内存。Java的垃圾回收器会自动收走不再使用的数据。
堆内存的缺点是，由于要在运行时动态分配内存，存取速度比较慢。

栈内存的优点是，存取速度比堆要快，栈中数据可以共享。
栈内存的缺点是，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变量

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作者: 高俊杰    时间: 2012-9-12 22:18
部分见解，高手继续补充，{:soso_e100:}
      栈内存用来存放基本数据类型的变量、引用数据类型的变量（值指向堆内存目标首地址），堆内存用来存放引用数据类型的实例；栈内存中数据使用完毕，会自动释放；堆内存中由垃圾回收机制负责释放资源；
    常量池是存放字符串常量和基本类型常量；

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作者: 吴通    时间: 2012-9-13 06:09
栈：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。）
堆：存放所有new出来的对象。
静态域：存放静态成员（static定义的）
常量池 ：存放字符串常量和基本类型常量（public static final）。

new String("China");
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。
成员变量的数据存储在堆中，由垃圾回收器负责回收 。

栈内存

在函数中定义的一些基本类型的变量数据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在栈内存为这个变量分配内存空间，当该变量退出作用域后，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

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。引用变量就相当于是为数组或者对象起的一个名称。

引用变量是普通的变量，定义时在栈中分配，引用变量在程序运行到其作用域之外就被释放。而数组和对象本身在对内存中分配，即使引用程序运行到使用new产生数组对象的语句所在的代码块之外，数组和对象本身占据的内存不会释放，数组和对象在没有引用变量指向它的时候，才变为垃圾，不能在被使用，但仍然占据内存空间不放，在随后的一个不确定的时间被垃圾回收器收走（释放掉）。这也是 Java 比较占内存的原因。

常量池

实际上，栈中的变量指向堆内存中的变量，这就是Java中的指针！ 常量池 (constant pool)

常量池指的是在编译期被确定，并被保存在已编译的.class文件中的一些数据。除了包含代码中所定义的各种基本类型（如int、long等等）和对象型（如String及数组）的常量值(final)还包含一些以文本形式出现的符号引用，比如：

类和接口的全限定名；

字段的名称和描述符；

方法和名称和描述符。

堆和栈区别
堆与栈

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数据（int, short, long, byte, float, double, boolean, char）和对象句柄(引用)。

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作者: 何小红    时间: 2012-9-13 06:37
谢谢各位，总算明白了

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