对Java中堆栈的解析

2022-07-10 13:43:33

Java把内存分为两种：一种是栈内存，一种是堆内存

栈内存：在函数中定义的一些基本类型的变量和对象的引用变量，当超过变量的作用域之后，Java自动释放该变量内存

堆内存：存放new创建的对象和数组，由JVM的GC(Java虚拟机的自动垃圾回收器）管理

附加1：跟C++不一样，Java自动管理栈和堆

栈的优势：存取速度快，栈数据可以共享（具体参考附加2）

缺点：存在栈中的数据大小跟生存周期必须是确定的，不灵活

堆的优势：动态的分配内存，不必有个确定的数值，GC会自动回收垃圾数据

缺点：存取速度慢

附加2：为什么栈的数据可以共享？

执行int a = 3,int b =3,先在栈中创建一个变量为a的引用，然后在栈中找有没有字面值为3的地址，如果没有，就开辟一个存放字面值为3的地址，如果有就将引用变量a指向字面值为3的这个地址，现在执行完了int a = 3,之后，栈中有一个引用变量a和一个字面值为3的地址，且引用变量a指向字面值为3的地址，然后执行int b = 3,创建一个引用变量b，然后找字面值为3的地址，因为前面创建了，所以可以找到，所以让引用变量值指向字面值为3的地址，所以引用变量a和b都指向同一个字面值为3的地址，达到了数据共享的目的

Java中的数据类型：

有两种，第一种是基本的数据类型，8种即:int，short,long,byte,float,double,boolean,char(注意注意！没有String类型），大小可知，所以存于栈中，第二种是包装类的数据，如Integer,String,Doubel，目的是方便数据类型的转换，存于堆中

 public static void main(String[] args) {

        String a = "123";

        int b = Integer.valueOf(a);//包装类存在的目的是为了方便进行数据类型的转换

        System.out.println(b+1);

     }

对特殊包装类String的分析：

先分析String str = "abc"的内部工作

1.定义一个叫做str的String类型的对象引用变量

2.在栈中查找有没有存放值为"abc"的地址，如果没有，就开辟一个存放值为"abc"的地址，接着在堆中创建一个新的String类对象o，且将o的字符串值指向这个地址，在栈中这个地址的旁边记下引用对象o，如果已经有了值为"abc"的地址，则查找对象o，返回o的地址

3.将str这个对象引用变量指向对象o的地址

4.结束

对String str = "abc"的正确解释：定义了一个引用变量指向"abc"这个String类型的对象

这种情况下，其在堆中对象的字符串值指向栈中的引用，即字符串值指向引用

String str1 = "abc"; String str2 = "abc";

System.out.println(str1==str2); //true //“==”在JDK中只有两个引用都指向了同一个对象才返回真

说明两个不同的引用变量都指向了同一个对象

进一步说明：

 String str1 = "abc";

 String str2 = "abc";

 str1 = "bcd";

 System.out.println(str1 + "," + str2); //bcd, abc

 System.out.println(str1==str2); //false

赋值的变化导致了对象的变化，str1指向了一个新的对象，而str2还是指向一个原来的对象

String str1 = "abc";

String str2 = new String("abc");

System.out.println(str1==str2); //false

分析：俩个不同的引用，指向两个不同的对象，说明new在堆中创建的对像，不会共享栈中的数据

附加3：String和String Buffer和String Builder的优缺，区别

String：长度大小不可变，当字符串需要经常变化的时候，不要使用，会降低程序速度

String Buffer和String Builder：长度可变

String Buffer：线程安全，多线程的时候建议使用

String Builder：线程不安全，比String Buffer速度快，单线程的时候建议使用

附加4：什么叫做线程不安全？

即多线程运行的时候出现的数据不一致型，举一个非常生动形象的例子，线程安全也可以说是同步，同步就是说要等前面的请求完后，后面的才可以操作

线程不安全可以说是异步，异步不用等待前面的请求，从效率上说，异步比同步快NN倍，摘自：http://bbs.csdn.net/topics/350181982

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打个比方，你和你老婆共用一张银行卡。忽然有一天，你去银行取钱，先查了一下余额有2000块钱，你想想取1500吧。刚巧这时候你老婆在网上看上一件800块钱的衣服，趁这功夫买下来了。你不知道钱被扣掉了，于是怎么都取不出来这1500。

线程同步也是这个意思，当多线程运行时，他们可能会调用同样的资源，他们之间也不会互相通气，如果不采取措施，就有可能导致上面的问题。线程不是人，他取不到钱的时候不会就这么走了，要么死等导致deadlock，要么直接崩溃。线程安全就是要实现多线程时运行的结果和单线程时一样。明白了么？

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总结就是多线程运行的时候他们可能调用相同的资源，但是他们互不通气，各自干各自的，就叫线程不安全

Java中内存分配策略

3种：静态的，栈式的，堆式的

静态内存分配策略：要求代码中不允许有可变的数据结构，比如可变数组，不允许嵌套递归

栈式内存分配策略：又叫动态分配，在编译时对数据趣的需求是未知的，只有运行的时候才知道，但是在程序的入口必须告诉程序，这样才能确定程序块的需求内存大小来进行分配

堆式内存分配策略：负责在编译时或者程序的入口时都无法确定储存要求的内存分配，比如对象实例和可变的字符串，堆由大片的可利用块或者空闲块组成，可以按照任意顺序分配和释放内存

java中对象的内存分配：

Java中所有对象的存储空间都是在堆中分配的，但是这个对象的引用却是在堆栈中分配,也就是说在建立一个对象时从两个地方都分配内存，在堆中分配的内存实际建立这个对象，而在堆栈中分配的内存

只是一个指向这个堆对象的引用而已

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