java基本数据类型和引用类型

本文深入探讨Java中的栈与堆的概念,解释它们如何管理内存。详细分析了基本数据类型与引用数据类型的区别,以及String对象在内存中的存储方式。此外,还介绍了如何利用String的特性来优化程序性能。

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基本数据类型 太多就直接维基查的下面粘贴上图片



引用数据类型 数组(array) 接口(interface) 类(class)

在参数传递时 java基本类型是值传递,引用类型是地址传递

然后下面介绍下实际使用

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、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(,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。假设我们同时定义:
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。
这时,如果再令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。因此a值的改变不会影响到b的值。
要注意这种数据的共享与两个对象的引用同时指向一个对象的这种共享是不同的,因为这种情况a的修改并不会影响到b, 它是由编译器完成的,它有利于节省空间。而一个对象引用变量修改了这个对象的内部状态,会影响到另一个对象引用变量。
String是一个特殊的包装类数据。可以用:
String str = new String("abc");
String str = "abc";
两种的形式来创建,第一种是用new()来新建对象的,它会在存放于堆中。每调用一次就会创建一个新的对象。
而第二种是先在栈中创建一个对 String类的对象引用变量str,然后查找栈中有没有存放"abc",如果没有,则将"abc"存放进栈,并令str指向”abc”,如果已经有”abc” 则直接令str指向“abc”。
比较类里面的数值是否相等时,用equals()方法;当测试两个包装类的引用是否指向同一个对象时,用==,下面用例子说明上面的理论。
String str1 = "abc";
String str2 = "abc";
System.out.println(str1==str2); //true
可以看出str1和str2是指向同一个对象的。
String str1 =new String ("abc");
String str2 =new String ("abc");
System.out.println(str1==str2); // false
用new的方式是生成不同的对象。每一次生成一个。
因此用第一种方式创建多个”abc”字符串,在内存中其实只存在一个对象而已. 这种写法有利与节省内存空间. 同时它可以在一定程度上提高程序的运行速度,因为JVM会自动根据栈中数据的实际情况来决定是否有必要创建新对象。而对于String str = new String("abc");的代码,则一概在堆中创建新对象,而不管其字符串值是否相等,是否有必要创建新对象,从而加重了程序的负担。
另一方面, 要注意: 我们在使用诸如String str = "abc";的格式定义类时,总是想当然地认为,创建了String类的对象str。担心陷阱!对象可能并没有被创建!而可能只是指向一个先前已经创建的对象。只有通过new()方法才能保证每次都创建一个新的对象。
由于String类的immutable性质,当String变量需要经常变换其值时,应该考虑使用StringBuffer类,以提高程序效率。



### Java基本数据类型引用数据类型的区别 #### 区别概述 在 Java 编程语言中,存在两种主要的数据类型基本数据类型引用数据类型。这两种类型之间有着显著的不同。 对于 **基本数据类型** ,其特点是直接保存具体的数值,在栈内存中分配空间,并且具有固定的字节大小[^1]。Java 提供了八种基本数据类型,分别是 `byte`、`short`、`int`、`long`、`float`、`double`、`char` `boolean`。 而 **引用数据类型** 则是指向对象的变量,这类变量实际上存储的是对象的内存地址而非实际的对象本身。因此,当创建一个引用类型的实例时,实际上是为其指针分配了一个位置来存放该对象的位置信息;真正的对象则被放置于堆内存之中[^2]。常见的引用数据类型有类(Class)、接口(Interface),以及各种形式的数组(Array)等。 #### 默认初始化值 - 基本数据类型的默认初始值取决于它们各自的特性,比如整数型会自动设为0,布尔型会被设置成false。 - 对应地,所有引用数据类型的默认状态都是null,意味着这些变量当前并不指向任何一个有效的对象实例[^3]。 #### 内存管理方式差异 由于两者所处的内存区域不同——前者位于栈(stack), 后者存在于堆(heap)—这也就决定了各自不同的生命周期管理垃圾回收机制处理逻辑: - 当函数调用结束或者局部作用域消失后,栈上的资源可以立即释放; - 而堆上由new关键字产生的对象,则需等待JVM判断不再有任何活动线程能够访问到它的时候才会触发GC进行清理工作[^4]。 ```java // 示例代码展示两者的区别 public class DataTypeComparison { public static void main(String[] args){ // 定义并赋初值给基础数据类型 int num = 10; // 创建引用数据类型的实例 Integer objNum = new Integer(20); System.out.println("num 的值:" + num); // 输出: num 的值:10 System.out.println("objNum 的值:" + objNum); // 输出: objNum 的值:20 // 修改原始值不会影响另一个副本 changeValue(num, objNum); System.out.println("修改后的 num 的值:" + num); // 输出: 修改后的 num 的值:10 (未改变) System.out.println("修改后的 objNum 的值:" + objNum);// 输出: 修改后的 objNum 的值:20 (已更改) } private static void changeValue(int pInt, Integer pObj){ pInt += 5; // 这里只是改变了参数pInt本身的拷贝 pObj = new Integer(pObj.intValue() + 5); // 此操作创建了一个新的Integer对象并将之赋予pObj // 原始传入的方法外侧的objNum不受此影响 } } ```
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