Java中的堆栈

た入场券 2022-05-30 11:09 167阅读 0赞

查了些资料，简单谈谈Java中的内存机制。

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Java 把内存分成两种：一种是**栈内存**，另一种是**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是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，当超过变量的作用域后，Java 会自动释放掉为该变量分配的内存空间，该内存空间可以立即被另作它用。

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者对象之后，还可以在栈中定义一个特殊的变量，让栈中的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，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者对象，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！

堆和栈的功能上通俗的比较：**堆主要用来存放对象的，栈主要是用来执行程序的。**

通俗的讲，一个完整的Java程序运行过程会涉及以下内存区域：

1、**寄存器**：JVM内部虚拟寄存器，存取速度非常快，程序不可控制。

2、 **栈：****（主要用来执行程序，存取速度快，大小和生存期必须确定，缺乏灵活性）。**保存局部变量的值包括：1.保存基本数据类型的值；2.保存引用变量，即堆区对象的引用(指针)。也可以用来保存加载方法时的帧。栈的内存管理是通过栈的"后进先出"模式来实现的。

a.栈内存是线程私有的，他的生命周期和线程相同。

b.栈内数据共享。

c.存放基本类型的变量数据，局部变量，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。）

3、 **堆:****（主要用于存放对象，存取速度慢，可以运行时动态分配内存，生存期不需要提前确定）。**用来存放动态产生的数据，比如new产生的**对象**，数组。注意创建出来的对象只包含属于各自的成员变量，并不包括成员方法。因为同一个类的对象拥有各自的成员变量，存储在各自的堆中，但是他们共享该类的方法，并不是每创建一个对象就把成员方法复制一次。

a.  java堆是被所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动的时候被创建。

b.  java堆是垃圾收集的主要区域，现在垃圾收集一般是按照分代收集的的所以java堆还可以细分为：新生代、老年代；再细分就是Eden空间 、From Survivor 空间、To Survivor 空间。

4、**方法区**：用来存放已被加载的类的信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码（在java中static的作用就是说明该变量，方法，代码块是属于类的还是属于实例的）。

5、 **常量池**：JVM为每个已加载的类型维护一个常量池，常量池就是这个类型用到的常量的一个有序集合。包括直接常量(基本类型，String)和对其他类型、方法、字段的符号引用(1)。池中的数据和数组一样通过索引访问。由于常量池包含了一个类型所有的对其他类型、方法、字段的符号引用，所以常量池在Java的动态链接中起了核心作用。常量池存在于方法区（Method Area）。

a.  存放字符串常量和基本类型变量，比如String str=”gxx”; 实际上”gxx”是在常量池里边。

b.  常量池是在方法区中而不是堆内存中。

c.  Java的8种基本类型(Byte, Short, Integer, Long, Character, Boolean, Float, Double), 除Float和Double以外, 其它六种都实现了常量池, 但是它们只在大于等于-128并且小于等于127时才使用常量池。而如果大于127 或小于-128 则不会使用常量池所以会直接在堆内存中创建对象。