Java 堆栈

java中的堆和栈

Java把内存区域划分成两种：一种是栈内存，一种是堆内存。至于“方法区”（静态存储区），可以理解为：主要存放静态数、全局static数据和常量。这块内存在程序编译时就已经分配好，并且在程序政哥哥运行期间都存在。总的来说：堆和栈针对非静态数据，而方法区针对静态数据。

一、堆内存和栈内存

栈（stack）与堆（heap）都是java用来在RAM（随机存取存储器 Random-Access Memory）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和堆。

• 栈

  简单理解：栈（stack）是操作系统建立在某个进程或者线程（在支持多线程的操作系统中是线程）为这个线程建立的存储区域，该区域具有先进后出的特点。
  特点：存取速度比堆要快，仅次于直接位于CPU中的寄存器。栈中的数据可以共享（意思是：栈中的数据可以被多个变量共同引用）。
  缺点：存在栈中的数据大小与生存周期必须是确定的，缺乏灵活性。
  相关存储对象：1.一些基类型的变量（boolean,byte,short,char,int,long,float,double）和对象语柄【例如：在函数中定义的一些基本类型的变量和对象的引用变量】。2.方法的形参 直接在栈空间分配，当方法调用完成后从栈空间回收。
  特殊：1.方法的引用参数 ，在栈空间分配一个地址空间，并指向堆空间的对象区，当方法调用完成后从栈空间回收 2.局部变量new出来之后，在栈空间可堆空间分配空间，当局部变量生命周期结束后，它的栈空间立刻被回收，它的堆空间等待GC回收。

• 堆
  简单理解 ：每个Java应用实例都唯一对应一个JVM实例，每一个JVM实例唯一对应一个堆。应用程序在运行中所创建的所有类实例或者数组都放在这个堆中，并由应用所有的线程共享。Java中分配堆内存是自动初始化的，Java中所有对象的存储空间都是在堆中分配的，但这些对象的引用则是在栈中分配，也就是一般在建立一个对象时，堆和栈都会分配内存。
  特点：可以动态地分配内存大小、比较灵活、生存周期也不必事先告诉编译器，Java的垃圾收集器会自动收走这些不再使用的数据。在堆中分配的内存，由Java虚拟机的自动垃圾回收器来管理。
  缺点：由于要在运行时动态分配内存，存取速度较慢。
  主要存放：1.由new创建的对象和数组 2.this
  特殊：引用数据类型（需要用new来创建），即在栈空间分配一个地址空间，又在堆空间分配对象的类变量。
  补充：在堆中产生了一个对象或数组后，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。

引用变量是普通变量，定义时在栈中分配内存，引用变量在程序运行到作用域外释放。而数组和对象本身在堆中分配，即使程序运行到使用new产生数组和对象的语句所在的代码块之外，数组和对象本身占用的内存也不会被释放，数组和对象在没有引用便利的指向他的时候，才变成垃圾，不能再被使用，但是仍然占着内存，在随后的一个不确定的时间被垃圾回收器释放掉。这个也是java比较占内存的主要原因。

这里可以理解为 ：

String  s1=new String（"abc"）;

这里面：“abc”表示栈中的一个存储空间中的一个数据，new String（“abc”）表示存在于堆中的一个对象，这个对象的值为“abc”，String s1则表示栈中定义的一个取了new String（“abc”）在堆中的首地址的一个特殊变量，也就是：s1成了引用变量，相当于一个别名。

二、Java数据存储和JVM内存划分

在Java中，有六个不同的地方可以存储数据：

1、寄存器（register） ： 这是最快的存储区，因为他位于不同于其他存储区的地方———处理器内部。但是寄存器的数量及其有限，所以存储器由编译器根据需求进行分配。你不能直接控制，也不能在程序中感觉到寄存器存在的任何迹象。
2、堆栈（stack） ： 位于通用RAM中，单通过他的“堆栈指针”可以从处理器获得支持。堆栈指针若向下移动，则分配新内存；若向上移动，则释放那些内存。这是一种快速有效的分配存储方法，仅次于寄存器。创建程序的时候，JAVA编译器必须知道存储在堆栈内所有数据的确切大小和生命周期，因为它必须生成相应的代码，以便上下移动堆栈指针，这一约束限制了程序的灵活性，所以虽然某些Java数据存储在堆栈中—–特别是引用对象，但是JAVA对象不存储其中。
3、堆（heap） ： 一种通用性的内存池（也存在于RAM中），用于存放所有的JAVA对象。堆不同于栈的好处是：编译器不需要知道要从堆里分配多少存储区域，也不必知道存储的数据在堆里存货多长时间。因此，在堆里分配存储又很大的灵活性。当需要创建一个对象的时候，只需要new写一行简单的代码，当执行这行代码时，会自动在堆里进行存储分配。淡然，为这种灵活性必须要付出相应的代码。用堆进行存储分配比用栈进行存储需要更多的时间。
4、静态存储（static storage） ： 这里的“静态”是指“在固定的位置”。静态存储里存放程序运行时一直存在的数据。你可用关键字static来标识一个对象的特定元素使静态的，单JAVA对象本身从来不会存放在静态存储空间里。
5、常量存储（constant storage） ： 常量值通常直接存放在程序代码内部，这样做是安全的，因为它们永远不会被改变。有时，在嵌入式系统中，常量本身会和其他部分分割离开，所以在这种情况下，可以选择将其放在ROM中。
6、非RAM存储 ： 如果数据万村存活于程序之外，那么它可以不受任何程序的任何控制，在程序没有运行时也可以存在。

JVM的内存区分
JVM可以分为三个：堆（heap）、栈（stack）和方法区（method）。

1、堆区
存储的全是对象，每个对象都包含一个与之对应的class信息（我们常说的类类型，通过Class.getClass()等方式获取），class目的是得到操作指令。
JVM只有一个堆区被所有的线程共享，堆中不存放基本类型和对象引用，只存放对象本身。
2、栈区
每个线程包含自己的一个栈区，栈中只保存基本数据类型的对象和自定义对象的引用。
每个栈中的数据（基本类型和对象引用）都是私有的，其他栈不可访问。
栈=基本类型变量区+执行环境上下文+操作指令区（存放操作指令）
3、方法区
又称为“静态区”，和堆一样，被所有的线程共享。
方法区包含所有的class和static变量。