JVM中堆和栈的区别

栈(stack)和堆(heap)都是JAVA在RAM中存放数据的地方。

*与C++不同，JAVA自动管理栈和堆，程序员不能直接的设置栈和堆。

栈内存：

　　存储的都是局部变量，而且变量所属的作用域一旦结束，该变量就自动释放。

堆内存:

　　存储的是数组和对象(其实数组也是对象)，凡是new建立在堆中。

　　特点：1.每一个实体都有首地址值；

　　　　　2.堆内存中的每一个变量都有默认初始化值，根据类型的不同而不同；

栈和堆在内存中的存储方式可参考下图：

举例：int[] arr = new int[3];

步骤：

　　1，创建变量arr，且这个局部变量在主函数中，故主函数的代码段先进栈；

　　2，右边用new建立的对象是实体，故放在堆中；

　　3，给该对象分配一个内存地址，用来存放该对象，比如：0x0045；(堆会对其中的对象进行默认初始化)

　　4，将对象的地址0x0045赋给栈中的变量arr，而arr就指向堆中的这个地址(也可以作称作引用这个地址)，类似于c++中的指针。

 

 

栈的优势：存取速度比堆要快，仅次于直接位于CPU中的寄存器。

栈的缺点：1.存在栈中的数据大小和生存期必须是确定的，缺乏灵活性。

　　　　　2.栈数据在多个线程或者多个栈之间是不可以共享的。(但是，在栈内部多个值相等的变量是可以指向一个地址的)

堆的优势：可以动态的分配内存大小，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不用的数据。

堆的缺点：由于要在运行时动态分配内存，存取速度较慢。

 

JAVA中的数据类型有两种：

　　一.基本类型(byte,short,int,long,float,double,boolean,char)

这种类型定义的变量被称作自动变量，自动变量存的是字面值，不是类的实例(即不是类的引用)。

比如：int a=3,long b=255L   这些字面值的数据，由于大小可知，生存期可知，出于追求速度的原因，就存在于栈中。

　　二.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语句来显式的告诉编译器，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。

注意：包装类的值不可修改！

 

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由上图1可知，JVM的基本结构包括：类装载器，内存区域，执行引擎，本地库接口。

下面主要介绍一下内存区：

1.虚拟机栈

　　每当启动一个新线程的时候，java虚拟机都会为它分配一个java栈，故每个线程包含一个栈区。

每个栈中的数据都是私有的，其它栈不能访问。栈分为3个部分：基本类型变量区、执行环境上下文、操作指令区。

2.堆内存

　　存储的全部是对象，每个对象包含一个与之对应的class信息-----class的目的是得到操作指令。

jvm只有一个堆区被所有线程共享，堆区中不存放基本类型和对象引用，只存放对象本身。

3.方法区

　　在方法区中，存储了每个类的信息(包括类的名称、方法、字段)、静态变量、常量以及编译器编译后的代码等。

4.本地方法栈

　　和虚拟机栈的作用差不多，只不过是为JVM使用到的native方法服务的。

*.在HotSopt虚拟机中直接就把本地方法栈和虚拟机栈合二为一了。

5.程序计数器

　　用于保存当前线程执行的内存地址。

由于JVM程序是多线程执行的，为了保证线程切换回来后，还能恢复到原先状态，就需要一个独立的计数器，记录之前中断的地方，可见程序计数器也是线程私有的。