JAVA中堆和栈的理解

栈：栈是一种先进后出的数据结构,速度快，数据大小 和生存期要有确定性，缺乏灵活性，主要存储基本类型变量和引用变量。数据可以共享。

堆：由垃圾回收机制自动回收，运行时动态分配内存，速度慢。

java中变量在内存中的分配

 

1、类变量（static修饰的变量）：在程序加载时系统就为它在堆中开辟了内存，堆中的内存地址存放于栈以便于高速访问。静态变量的生命周期--一直持续到整个"系统"关闭

 

2、实例变量：当你使用java关键字new的时候，系统在堆中开辟并不一定是连续的空间分配给变量（比如说类实例），然后根据零散的堆内存地址，通过哈希算法换算为一长串数字以表征这个变量在堆中的"物理位置"。 实例变量的生命周期--当实例变量的引用丢失后，将被GC（垃圾回收器）列入可回收“名单”中，但并不是马上就释放堆中内存

 

3、局部变量：局部变量，由声明在某方法，或某代码段里（比如for循环），执行到它的时候在栈中开辟内存，当局部变量一但脱离作用域，内存立即释放

 

附：java的内存机制

 

Java 把内存划分成两种：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）。

1.寄存器：最快的存储区, 由编译器根据需求进行分配,我们在程序中无法控制. 

2. 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。） 

3. 堆：存放所有new出来的对象。 

4. 静态域：存放静态成员（static定义的） 

5. 常量池：存放字符串常量和基本类型常量（public static final）。 

6. 非RAM存储：硬盘等永久存储空间 

这里我们主要关心栈，堆和常量池，对于栈和常量池中的对象可以共享，对于堆中的对象不可以共享。栈中的数据大小和生命周期是可以确定的，当没有引用指向数据时，这个数据就会消失。堆中的对象的由垃圾回收器负责回收，因此大小和生命周期不需要确定，具有很大的灵活性。 

对于字符串：其对象的引用都是存储在栈中的，如果是编译期已经创建好(直接用双引号定义的)的就存储在常量池中，如果是运行期（new出来的）才能确定的就存储在堆中。对于equals相等的字符串，在常量池中永远只有一份，在堆中有多份。 

如以下代码： 

Java代码 

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");  

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。 

对于基础类型的变量和常量：变量和引用存储在栈中，常量存储在常量池中。 

如以下代码： 

Java代码 

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;  

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于栈内存中。栈内存中的局部变量随着方法的消失而消失。 

成员变量存储在堆中的对象里面，由垃圾回收器负责回收。 

如以下代码： 

Java代码 

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.    }  

对于以上这段代码，date为局部变量，i,d,m,y都是形参为局部变量，day，month，year为成员变量。下面分析一下代码执行时候的变化： 

1. main方法开始执行：int date = 9; 

date局部变量，基础类型，引用和值都存在栈中。 

2. Test test = new Test(); 

test为对象引用，存在栈中，对象(new Test())存在堆中。 

3. test.change(date); 

i为局部变量，引用和值存在栈中。当方法change执行完成后，i就会从栈中消失。 

4. BirthDate d1= new BirthDate(7,7,1970);  

d1 为对象引用，存在栈中，对象(new BirthDate())存在堆中，其中d，m，y为局部变量存储在栈中，且它们的类型为基础类型，因此它们的数据也存储在栈中。 day,month,year为成员变量，它们存储在堆中(new BirthDate()里面)。当BirthDate构造方法执行完之后，d,m,y将从栈中消失。 

5.main方法执行完之后，date变量，test，d1引用将从栈中消失，new Test(),new BirthDate()将等待垃圾回收