Java中堆和棧的概念和區別
當一個人開始學習Java或者其他編程語言的時候,會接觸到堆和棧,由于一開始沒有明確清晰的說明解釋,很多人會產生很多疑問,什么是堆,什么是棧,堆和棧有什么區別?更糟糕的是,Java中存在棧這樣一個后進先出(Last In First Out)的順序的數據結構,這就是java.util.Stack。這種情況下,不免讓很多人更加費解前面的問題。事實上,堆和棧都是內存中的一部分,有著不同的作用,而且一個程序需要在這片區域上分配內存。眾所周知,所有的Java程序都運行在JVM虛擬機內部,我們這里介紹的自然是JVM(虛擬)內存中的堆和棧。
堆1. Java的堆是一個運行時數據區,類的對象從堆中分配空間。這些對象通過new等指令建立,通過垃圾回收器來銷毀。2. 堆的優勢是可以動態地分配內存空間,需要多少內存空間不必事先告訴編譯器,因為它是在運行時動態分配的。但缺點是,由于需要在運行時動態分配內存,所以存取速度較慢。
棧1. 棧中主要存放一些基本數據類型的變量(byte,short,int,long,float,double,boolean,char)和對象的引用。2. 棧的優勢是,存取速度比堆快,棧數據可以共享。但缺點是,存放在棧中的數據占用多少內存空間需要在編譯時確定下來,缺乏靈活性。
舉例說明棧數據可以共享
String 可以用以下兩種方式來創建:
第一種使用new來創建的對象,它存放在堆中。每調用一次就創建一個新的對象。
第二種是先在棧中創建對象的引用str2,然后查找棧中有沒有存放“abc”,如果沒有,則將“abc”存放進棧,并將str2指向“abc”,如果已經有“abc”, 則直接將str2指向“abc”。
下面用代碼說明上面的理論:
public static void main(String[] args) {String str1 = new String('abc');String str2 = new String('abc');System.out.println(str1 == str2); }
輸出結果為:false
public static void main(String[] args) {String str1 = 'abc';String str2 = 'abc';System.out.println(str1 == str2); }
輸出結果為:true
因此,用第二種方式創建多個“abc”字符串,在內存中其實只存在一個對象而已。這種寫法有利于節省內存空間。同時還可以提高程序的運行速度,因為JVM會自動根據棧中數據的實際情況來決定是否創建新對象。
String str1 = new String('abc');String str2 = 'abc';
附錄:Java中的堆和棧的區別
java中堆和棧的區別自然是面試中的常見問題,下面幾點就是其具體的區別
各司其職
最主要的區別就是棧內存用來存儲局部變量和方法調用。而堆內存用來存儲Java中的對象。無論是成員變量,局部變量,還是類變量,它們指向的對象都存儲在堆內存中。
獨有還是共享
棧內存歸屬于單個線程,每個線程都會有一個棧內存,其存儲的變量只能在其所屬線程中可見,即棧內存可以理解成線程的私有內存。而堆內存中的對象對所有線程可見。堆內存中的對象可以被所有線程訪問。
異常錯誤
如果棧內存沒有可用的空間存儲方法調用和局部變量,JVM會拋出java.lang.StackOverFlowError。而如果是堆內存沒有可用的空間存儲生成的對象,JVM會拋出java.lang.OutOfMemoryError。
空間大小
棧的內存要遠遠小于堆內存,如果你使用遞歸的話,那么你的棧很快就會充滿。如果遞歸沒有及時跳出,很可能發生StackOverFlowError問題。你可以通過-Xss選項設置棧內存的大小。-Xms選項可以設置堆的開始時的大小,-Xmx選項可以設置堆的最大值。
這就是Java中堆和棧的區別。理解好這個問題的話,可以對你解決開發中的問題,分析堆內存和棧內存使用,甚至性能調優都有幫助。
查看默認值(Updated)
查看堆的默認值,使用下面的代碼,其中InitialHeapSize為最開始的堆的大小,MaxHeapSize為堆的最大值。
13:17 $ java -XX:+PrintFlagsFinal -version | grep HeapSize uintx ErgoHeapSizeLimit = 0 {product} uintx HeapSizePerGCThread = 87241520 {product} uintx InitialHeapSize := 134217728 {product} uintx LargePageHeapSizeThreshold = 134217728 {product} uintx MaxHeapSize := 2147483648 {product}java version '1.8.0_25'Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_25-b17)Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.25-b02, mixed mode)
查看棧的默認值,其中ThreadStackSize為棧內存的大小。
13:21 $ java -XX:+PrintFlagsFinal -version | grep ThreadStackSize intx CompilerThreadStackSize = 0 {pd product} intx ThreadStackSize = 1024 {pd product} intx VMThreadStackSize = 1024 {pd product}java version '1.8.0_25'Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_25-b17)Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.25-b02, mixed mode)
總結
到此這篇關于Java中堆和棧的概念和區別的文章就介紹到這了,更多相關java 堆和棧的概念和區別內容請搜索好吧啦網以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持好吧啦網!
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