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java中heap和stack有什么区别

发布时间:2023-02-21 07:59:37

『壹』 heap和stack有什么区别

1.heap是堆,stack是栈。2.stack的空间由操作系统自动分配和释放,heap的空间是手动申请和释放的,heap常用new关键字来分配。3.stack空间有限,heap的空间是很大的自由区。在java中,若只是声明一个对象,则先在栈内存中为其分配地址空间,若再new一下,实例化它,则在堆内存中为其分配地址。4.举例:数据类型 变量名;这样定义的东西在栈区。如:Object a =null; 只在栈内存中分配空间new 数据类型();或者malloc(长度); 这样定义的东西就在堆区如:Object b =new Object(); 则在堆内存中分配空间

『贰』 heap和stack有什么区别 java

stack栈是一种线形集合,其添加和删除元素的操作应在同一段完成。stack栈按照后进先出的方式进行处理。
heap堆是栈的一个组成元素.

在JVM中,内存分为两个部分,Stack(栈)和Heap(堆),这里,我们从JVM的内存管理原理的角度来认识Stack和Heap,并通过这些原理认清Java中静态方法和静态属性的问题。
一般,JVM的内存分为两部分:Stack和Heap。
Stack(栈)是JVM的内存指令区。Stack管理很简单,push一定长度字节的数据或者指令,Stack指针压栈相应的字节位移;pop一定字节长度数据或者指令,Stack指针弹栈。Stack的速度很快,管理很简单,并且每次操作的数据或者指令字节长度是已知的。所以Java 基本数据类型,Java 指令代码,常量都保存在Stack中。

Heap(堆)是JVM的内存数据区。Heap 的管理很复杂,每次分配不定长的内存空间,专门用来保存对象的实例。在Heap 中分配一定的内存来保存对象实例,实际上也只是保存对象实例的属性值,属性的类型和对象本身的类型标记等,并不保存对象的方法(方法是指令,保存在Stack中),在Heap 中分配一定的内存保存对象实例和对象的序列化比较类似。而对象实例在Heap 中分配好以后,需要在Stack中保存一个4字节的Heap 内存地址,用来定位该对象实例在Heap 中的位置,便于找到该对象实例。
由于Stack的内存管理是顺序分配的,而且定长,不存在内存回收问题;而Heap 则是随机分配内存,不定长度,存在内存分配和回收的问题;因此在JVM中另有一个GC进程,定期扫描Heap ,它根据Stack中保存的4字节对象地址扫描Heap ,定位Heap 中这些对象,进行一些优化(例如合并空闲内存块什么的),并且假设Heap 中没有扫描到的区域都是空闲的,统统refresh(实际上是把Stack中丢失了对象地址的无用对象清除了),这就是垃圾收集的过程;关于垃圾收集的更深入讲解请参考51CTO之前的文章《JVM内存模型及垃圾收集策略解析》。
JVM的体系结构
我们首先要搞清楚的是什么是数据以及什么是指令。然后要搞清楚对象的方法和对象的属性分别保存在哪里。
1)方法本身是指令的操作码部分,保存在Stack中;
2)方法内部变量作为指令的操作数部分,跟在指令的操作码之后,保存在Stack中(实际上是简单类型保存在Stack中,对象类型在Stack中保存地址,在Heap 中保存值);上述的指令操作码和指令操作数构成了完整的Java 指令。
3)对象实例包括其属性值作为数据,保存在数据区Heap 中。
非静态的对象属性作为对象实例的一部分保存在Heap 中,而对象实例必须通过Stack中保存的地址指针才能访问到。因此能否访问到对象实例以及它的非静态属性值完全取决于能否获得对象实例在Stack中的地址指针。
非静态方法和静态方法的区别:
非静态方法有一个和静态方法很重大的不同:非静态方法有一个隐含的传入参数,该参数是JVM给它的,和我们怎么写代码无关,这个隐含的参数就是对象实例在Stack中的地址指针。因此非静态方法(在Stack中的指令代码)总是可以找到自己的专用数据(在Heap 中的对象属性值)。当然非静态方法也必须获得该隐含参数,因此非静态方法在调用前,必须先new一个对象实例,获得Stack中的地址指针,否则JVM将无法将隐含参数传给非静态方法。
静态方法无此隐含参数,因此也不需要new对象,只要class文件被ClassLoader load进入JVM的Stack,该静态方法即可被调用。当然此时静态方法是存取不到Heap 中的对象属性的。
总结一下该过程:当一个class文件被ClassLoader load进入JVM后,方法指令保存在Stack中,此时Heap 区没有数据。然后程序技术器开始执行指令,如果是静态方法,直接依次执行指令代码,当然此时指令代码是不能访问Heap 数据区的;如果是非静态方法,由于隐含参数没有值,会报错。因此在非静态方法执行前,要先new对象,在Heap 中分配数据,并把Stack中的地址指针交给非静态方法,这样程序技术器依次执行指令,而指令代码此时能够访问到Heap 数据区了。
静态属性和动态属性:
前面提到对象实例以及动态属性都是保存在Heap 中的,而Heap 必须通过Stack中的地址指针才能够被指令(类的方法)访问到。因此可以推断出:静态属性是保存在Stack中的,而不同于动态属性保存在Heap 中。正因为都是在Stack中,而Stack中指令和数据都是定长的,因此很容易算出偏移量,也因此不管什么指令(类的方法),都可以访问到类的静态属性。也正因为静态属性被保存在Stack中,所以具有了全局属性。
在JVM中,静态属性保存在Stack指令内存区,动态属性保存在Heap数据内存区。

『叁』 JAVA中Stack和Heap的区别

相同点:stack和heap都是内存区域
不同点:stack的内存区域小,heap的内存区域大。stack用于存放变量,地址,heap用于存放对象,是真正的存放对象的地方。

『肆』 java虚拟机内存中,heap和stack有什么区别

1.Java中对象都是分配在heap(堆)中。从heap中分配内存所消耗的时间远远大于从stack产生存储空间所需的时间。

(1)每个应用程序运行时,都有属于自己的一段内存空间,用于存放临时变量、参数传递、函数调用时的PC值的保存。这叫stack。
(2)所有的应用可以从一个系统共用的空间中申请供自己使用的内存,这个共用的空间叫heap。
(3)stack中的对象或变量只要定义好就可使用了,应用程序结束时会自动释放。
(4)而要使用heap中申请的变量或对象只能定义变量指针,并要求在运行过程中通过new来动态分配内存空间,而且必须显示地free你申请过的内存,不过Java的垃圾回收机解决了这个问题,它会帮你释放这部分内存。
(5)stack中变量的大小和个数会影响exe的文件大小,但速度快。堆中的变量大小与exe大小关系不大,但分配和释放需要耗费的时间远大于stack中分配内存所需的时间。

2.在Java语言里堆(heap)和栈(stack)里的区别

1).
栈(stack)与堆(heap)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。

2).
栈的优势是,存取速度比堆要快,仅次于直接位于CPU中的寄存器。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。另外,栈数据可以共享,详见第3点。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,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。

3). Java中的数据类型有两种。
一种是基本类型(primitive types), 共有8种,即int, short, long,
byte, float, double, boolean, char(注意,并没有string的基本类型)。这种类型的定义是通过诸如int a = 3;
long b = 255L;的形式来定义的,称为自动变量。值得注意的是,自动变量存的是字面值,不是类的实例,即不是类的引用,这里并没有类的存在。如int a =
3;
这里的a是一个指向int类型的引用,指向3这个字面值。这些字面值的数据,由于大小可知,生存期可知(这些字面值固定定义在某个程序块里面,程序块退出后,字段值就消失了),出于追求速度的原因,就存在于栈中。
另外,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,然后查找有没有字面值为3的地址,没找到,就开辟一个存放3这个字面值的地址,然后将a指向3的地址。接着处理int b =
3;在创建完b的引用变量后,由于在栈中已经有3这个字面值,便将b直接指向3的地址。这样,就出现了a与b同时均指向3的情况。
特别注意的是,这种字面值的引用与类对象的引用不同。假定两个类对象的引用同时指向一个对象,如果一个对象引用变量修改了这个对象的内部状态,那么另一个对象引用变量也即刻反映出这个变化。相反,通过字面值的引用来修改其值,不会导致另一个指向此字面值的引用的值也跟着改变的情况。如上例,我们定义完a与
b的值后,再令a=4;那么,b不会等于4,还是等于3。在编译器内部,遇到a=4;时,它就会重新搜索栈中是否有4的字面值,如果没有,重新开辟地址存放4的值;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。
另一种是包装类数据,如Integer,
String,
Double等将相应的基本数据类型包装起来的类。这些类数据全部存在于堆中,Java用new()语句来显示地告诉编译器,在运行时才根据需要动态创建,因此比较灵活,但缺点是要占用更多的时间。

4).每个JVM的线程都有自己的私有的栈空间,随线程创建而创建,java的stack存放的是frames
,java的stack和c的不同,只是存放本地变量,返回值和调用方法,不允许直接push和pop frames ,因为frames
可能是有heap分配的,所以java的stack分配的内存不需要是连续的。java的heap是所有线程共享的,堆存放所有 runtime data
,里面是所有的对象实例和数组,heap是JVM启动时创建。

5). String是一个特殊的包装类数据。即可以用String str = new String("abc");的形式来创建,也可以用String
str = "abc";的形式来创建(作为对比,在JDK 5.0之前,你从未见过Integer i =
3;的表达式,因为类与字面值是不能通用的,除了String。而在JDK 5.0中,这种表达式是可以的!因为编译器在后台进行Integer i = new
Integer(3)的转换)。前者是规范的类的创建过程,即在Java中,一切都是对象,而对象是类的实例,全部通过new()的形式来创建。Java
中的有些类,如DateFormat类,可以通过该类的getInstance()方法来返回一个新创建的类,似乎违反了此原则。其实不然。该类运用了单例模式来返回类的实例,只不过这个实例是在该类内部通过new()来创建的,而getInstance()向外部隐藏了此细节。那为什么在String
str = "abc";中,并没有通过new()来创建实例,是不是违反了上述原则?其实没有。

5.1). 关于String str =
"abc"的内部工作。Java内部将此语句转化为以下几个步骤:
(1)先定义一个名为str的对String类的对象引用变量:String
str;
(2)在栈中查找有没有存放值为"abc"的地址,如果没有,则开辟一个存放字面值为"abc"的地址,接着创建一个新的String类的对象o,并将o
的字符串值指向这个地址,而且在栈中这个地址旁边记下这个引用的对象o。如果已经有了值为"abc"的地址,则查找对象o,并返回o的地址。
(3)将str指向对象o的地址。
值得注意的是,一般String类中字符串值都是直接存值的。但像String
str = "abc";这种场合下,其字符串值却是保存了一个指向存在栈中数据的引用!
为了更好地说明这个问题,我们可以通过以下的几个代码进行验证。

String str1 = "abc";
String str2 =
"abc";
System.out.println(str1==str2);
//true

注意,我们这里并不用str1.equals(str2);的方式,因为这将比较两个字符串的值是否相等。==号,根据JDK的说明,只有在两个引用都指向了同一个对象时才返回真值。而我们在这里要看的是,str1与str2是否都指向了同一个对象。
结果说明,JVM创建了两个引用str1和str2,但只创建了一个对象,而且两个引用都指向了这个对象。

我们再来更进一步,将以上代码改成:

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

这就是说,赋值的变化导致了类对象引用的变化,str1指向了另外一个新对象!而str2仍旧指向原来的对象。上例中,当我们将str1的值改为"bcd"时,JVM发现在栈中没有存放该值的地址,便开辟了这个地址,并创建了一个新的对象,其字符串的值指向这个地址。
事实上,String类被设计成为不可改变(immutable)的类。如果你要改变其值,可以,但JVM在运行时根据新值悄悄创建了一个新对象,然后将这个对象的地址返回给原来类的引用。这个创建过程虽说是完全自动进行的,但它毕竟占用了更多的时间。在对时间要求比较敏感的环境中,会带有一定的不良影响。

再修改原来代码:

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

str1 =
"bcd";

String str3 =
str1;
System.out.println(str3); //bcd

String str4 = "bcd";
System.out.println(str1 == str4);
//true

str3
这个对象的引用直接指向str1所指向的对象(注意,str3并没有创建新对象)。当str1改完其值后,再创建一个String的引用str4,并指向因str1修改值而创建的新的对象。可以发现,这回str4也没有创建新的对象,从而再次实现栈中数据的共享。

我们再接着看以下的代码。

String str1 = new String("abc");
String str2 =
"abc";
System.out.println(str1==str2); //false

创建了两个引用。创建了两个对象。两个引用分别指向不同的两个对象。

String str1 = "abc";
String str2 = new
String("abc");
System.out.println(str1==str2); //false

创建了两个引用。创建了两个对象。两个引用分别指向不同的两个对象。

以上两段代码说明,只要是用new()来新建对象的,都会在堆中创建,而且其字符串是单独存值的,即使与栈中的数据相同,也不会与栈中的数据共享。

6). 数据类型包装类的值不可修改。不仅仅是String类的值不可修改,所有的数据类型包装类都不能更改其内部的值。

7). 结论与建议:

(1)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,我们创建了String类的对象str。担心陷阱!对象可能并没有被创建!唯一可以肯定的是,指向
String类的引用被创建了。至于这个引用到底是否指向了一个新的对象,必须根据上下文来考虑,除非你通过new()方法来显要地创建一个新的对象。因此,更为准确的说法是,我们创建了一个指向String类的对象的引用变量str,这个对象引用变量指向了某个值为"abc"的String类。清醒地认识到这一点对排除程序中难以发现的bug是很有帮助的。

(2)使用String str =
"abc";的方式,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。这个思想应该是享元模式的思想,但JDK的内部在这里实现是否应用了这个模式,不得而知。

(3)当比较包装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==。

(4)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。
如果java不能成功分配heap的空间,将抛出OutOfMemoryError

『伍』 java中堆区和栈区的区别

java中堆(heap)和堆栈(stack)有什么区别 stack 和 heep 都是内存的一部分
stack 空间小,速度比较快, 用来放对象的引用
heep 大,一般所有创建的对象都放在这里。
栈(stack):是一个先进后出的数据结构,通常用于保存方法(函数)中的参数,局部变量.
在java中,所有基本类型和引用类型都在栈中存储.栈中数据的生存空间一般在当前scopes内(就是由{...}括起来的区域).
堆(heap):是一个可动态申请的内存空间(其记录空闲内存空间的链表由操作系统维护),C中的malloc语句所产生的内存空间就在堆中.
在java中,所有使用new xxx()构造出来的对象都在堆中存储,当垃圾回收器检测到某对象未被引用,则自动销毁该对象.所以,理论上说java中对象的生存空间是没有限制的,只要有引用类型指向它,则它就可以在任意地方被使用.
1. 栈(stack)与堆(heap)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。
2. 栈的优势是,存取速度比堆要快,仅次于直接位于CPU中的寄存器。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。另外,栈数据可以共享,详见第3点。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,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。

『陆』 java栈stack和堆heap的工作原理,用途和区别

java堆和栈的区别

Java中内存分成两种:一种是栈stack,一种是堆heap。

函数中的一些基本类型的变量(int, float)和对象的引用变量(reference)都在函数的栈中,马克-to-win,(工作于编译阶段, 生成class文件之前)分配。存取速度快,稍逊于寄存器, 比堆快,

函数执行完后,Java会自动释放掉为函数里变量开辟的栈内存空间,该内存空间可以立即被另作他用。

堆heap内存用来存放由new创建的对象和数组。堆内存,负责运行时(runtime, 执行生成的class文件时)数据,由JVM的自动管理。缺点是,存取速度较慢。

栈中的引用变量指向堆中的对象或数组。


中有共享池的概念,比如下面例子中,sz="hello";在栈中创建一个String对象引用变量sz,然后看看栈中有没有"hello",如果没有,
则将"hello"存放进栈,并令sz指向”hello”,如果已经有”hello” 则直接令sz指向“hello”。对于int, float
类型的变量也是一样的有这种共享池的概念,注意上述的工作是在compile(编译)的阶段完成的,而不是runtime运行时完成的。


于下面程序中:ss0 = new String( "hello"
);是用new()来新建对象的,存于堆中。每调用一次就会创建一个新的对象。当然从节省空间的角度来讲,肯定不如str="hello",有童鞋一定
问,那要它有什么用?当时设计编译器时,为什么要设计它?马克-to-win,那我请问你,如果在你编程序时,你还不知道字符串内容怎么办?这时就用到
new String,所以,什么都有什么的用处。

public class Test
{
public static void main(String args[]) {
String str, str1, ss0, ss1, ss2, ss3, ss4;
str = "hello";
。。。。。。。。。。。。。。。。详情网上找“马克-to-win”,参考他的网站或他的网络空间:java第2章的内容

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