Android必须知道的Java内存结构及堆栈区别

淡淡的烟草味﹌ 2021-09-12 04:48 303阅读 0赞

# 一、认识Android储存结构 #

对于Android来说，存储主要分为三个部分：内存、内部存储以及外部存储，详细介绍如下：

> （1）内存存储RAM（Random Access Memory）
> 
> 内存与PC的内存是一样的，是用来运行程序，不能用来永久存储数据，手机一旦关机，在内存中的所有数据都将会丢失，内存也是现在人类制造的所有电子设备所必需拥有的。
> 
>   
> 
> 
> （2）内部存储ROM（Read Only Memory）
> 
> 就是就相当于是PC中的硬盘的角色。用于存储Andoid 设备的操作系统和应用程序的存储介质。也就是说，Android设备中的Android系统和应用程序（APK文件）都是存在内部存储区的。例如手机的/system/目录、/data/目录等。
> 
>   
> 
> 
> （3）外部存储区
> 
> 相当于PC中的U盘或者移动硬盘。

由于Android设备通常会将内部存储器芯片固定在芯片上，所以一般无法更换内部存储器的。 为了增强Android设备的存储能力，很多Android设备都支持扩展的SD卡功能（通常称之为MicroSD类型的存储卡）。所以我们经常说的3GB+32GB或者 3GB＋64GB是指 内存是3GB大小、内部存储大小为32GB或者64GB大小。

# 二、 Java内存结构 #

1、栈区（stack），由编译器自动分配释放 ，存放函数的参数值，局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。  
2、堆区（heap），一般由程序员分配释放， 若程序员不释放，JVM不定时观察发现没有引用指向时会GC回收 。  
3、静态区（static storage），存放由static修饰的静态成员。 程序结束后由系统释放。  
4、常量区（constant storage），基础类型、字符串等就是放在这里的。常量存储位于堆中。程序结束后由系统释放 。  
5、代码区，存放函数体的二进制代码，而且是多个对象共享代码空间区域。

**基本数据类型存在栈（stack）, 引用数据类型存在堆（heap）。java数据类型结构图：**

┏数值型━┳━整数型：byte short int long  
              ┏基本数据类型━━┫                ┗━浮点型：float double  
              ┃                            ┣字符型：char

数据类型  ╋                            ┗布尔型：boolean

┃                            ┏类（class）  
              ┗引用数据类型━━╋接口（interface）  
                                             ┗数组（array）

基本数据类型和引用数据类型的区别：

（1）从概念方面来说：  
    基本数据类型:变量名指向具体的数值；  
    引用数据类型:变量名指向存数据对象的内存地址，即变量名指向hash值。  
  
（2）内存构建方面来说：  
    基本数据类型:变量在声明之后java就会立刻分配给他内存空间；  
    引用数据类型:这类变量声明时不会分配内存，只是存储了一个内存地址。

（3）从使用方面来说：  
    基本数据类型:使用时需要赋具体值，判断时使用“==”号；  
    引用数据类型:使用时可以赋null，判断时使用equals方法。

（4）从局部声明来说：（即局部变量）

基本数据类型：所声明的变量名及值都是放在方法栈中；

引用数据类型：所声明的变量（内存地址值）是放在方法的栈中，该变量所指向的对象实际是放在堆内存中。

（5）从全局声明来说：（即全局变量）

基本数据类型：所声明的变量名及其值放在堆内存中；

引用数据类型：所声明的变量（内存地址值）指向所引用的对象。该变量名和对象都存储在相应的堆内存中。

# 三、 堆和栈的区别 #

栈与堆都是Java用来在Ram中存放数据的地方。与C++不同，Java自动管理栈和堆，程序员不能直接地设置栈或堆。  
     **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、new array、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。  
    ** Java的栈**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（int, short, long, byte, float, double, boolean, char）和对象句柄。栈有一个很重要的特殊性，就是存在栈中的数据可以共享。例如：

int a = 3;
    int b = 3；

编译器先处理int a = 3；首先它会在栈中创建一个变量为a的引用，然后查找栈中是否有3这个值，如果没找到，就将3存放进来，然后将a指向3。接着处理int b = 3；在创建完b的引用变量后，因为在栈中已经有3这个值，便将b直接指向3。这样，就出现了a与b同时均指向3的情况，就可以使用 == 进行比较。另外，a的值改变并不影响到b的值，如果令a = 4；那么编译器会重新搜索栈中是否有4值，如果没有，则将4存放进来，并令a指向4；如果已经有了，则直接将 a 指向这个地址即可。

（为了更好理解各大区分配关系，专门配上了图示和小案例）

![SouthEast][]

听说理解上，小案例跟图示更配哦：

public class Test {
    	String a = "123456";    //值在常量池中
            String b = "123456";   // a == b true 引用地址相同。因为值在常量池中已存在，所以两个变量指向的是同一个对象。
    	final int A = 0; 		//final常量，堆中
    	String[] c=new String[5]; 		// 手动分配new创建对象，在堆中
            static int d =0； 		//静态区
    	public static void main(String args[]) () {//方法栈
    	        a = new String("123"); //创建了两个String对象，一个存于常量池中，一个于堆内存中且由a指向。
    
                    b = new String("123");//创建一个对象在堆内存中由b指向。因为常量池中已经存在"123"对象。
    
    		String c = "123"; 	//值“123”在常量池堆中已存在。变量
    	}
    }

例如：String a = "123456";  // 引用对象 a  ，值 123456 在常量池中。为什么呢？

因为，基本数据类型存在栈（stack）, String的对象实例存在堆（heap）。基础数据类型在栈里面直接分配内存 ，而引用数据则是通过堆里的对象来对栈中的内容进行引用。在 java 中 String 是个对象，是引用类型不是基本数据类型，判断是否相等，不能使用==，而使用equals方法。java中对 String 对象特殊对待，在堆区域给分成了两块，一块是 String constant pool（存储java字符串常量对象），另一块用于存储普通对象及字符串对象。另外，java虚拟机处理基础类型与引用类型的方式是不一样的，对于基本类型，java虚拟机会为其分配数据类型实际占用的内存空间；而对于引用类型变量，它仅仅是一个指向堆区中某个实例的指针。

字符串在内存中的存储情况如下所示：

String s1 = "abc";    
    String s2 = "xyz";    
    String s3 = "123";    
    String s4 = "A";    
    String s5 = newString("abc");     
    char[] c = {'J','A','V','A'};     
    String s6 = newString(c);      
    String s7 = newString(newStringBuffer());

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