JAVA堆和栈的区别

堆和栈是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，程序员不能直接设置栈和堆。

JAVA的堆是一个运行时数据堆，类的对象从中分派空间。这些对象一般时通过new指令来建立。它们不需要程序代码来显示释放，堆时由垃圾回收来负的。

  堆的优势是可以动态的分配内存的大小，生存期也不必事先告诉编译器，因为它是在运行的时候动态的分配内存的。JAVA的垃圾回收器会自动收走那些不再使用的数据，但是缺点是由于在运行的时候分配内存所以存取的速度较慢。

  栈的优势是存取速度比栈要快仅慢于寄存器，栈的数据可以共享，但是栈的缺点是存在栈中的数据大小和生存期都是确定的，缺乏灵活性。栈中主要是存放一些基本类型的变量和对象的句柄。

 

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。 
因此用第二种方式创建多个"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。

  这时，要注意这种数据的共享和两个对象的引用同时指向一个对象的共享时有区别的。因为数据的共享，a的修改并不会影响到b，它时由编译器来完成的，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。 

申请后系统的相应：

栈：只要栈的剩余空间大于所申请的空间，系统将会为程序提供内存。否则就报异常提示栈溢出。因此能从栈中获取的空间有限。

堆：首先要知道操作系统有一个记录空闲内存地址的链表。当系统收到程序的申请的时候会遍历该链表，寻找第一个空间大于所申请空间的堆节点，然后将该节点从空闲链表中删除，并将该节点的空间分配给程序，另外对于大多数的系统，会在这块内存空间中的首地址处记录本次分配的大小这样才能正确的释放本内存空间，另外由于找到的堆节点的大小不一定正好等于申请的大小，系统会自动将多于的那部分放入空闲链表中。

申请大小的限制：

栈：在windows下，栈是低地址扩展的数据结构，是一块连续的内存区域也就是说栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先设定好的，在windows下栈的大小一般是2M，它是一个编译期确定的常数。

堆：堆是向高地址扩展的数据结构，是不连续的内存区域，这是由于系统是由链表来存储空闲空间的，自然是不连续的，而链表的遍历方向是低地址向高地址，堆的大小受限于计算机中有效的虚拟内存。因此堆获得的空间比较灵活也比较大。

申请效率的比较：

栈：栈是由系统自动的分配所以速度较快，但是程序员是无法控制的。

堆：堆是由new分配的内存，一般速度较慢还容易产生内存碎片。不过用起来方便。

栈和堆中存储的内容：

栈：在函数调用时候，第一个进栈的是函数调用语句的下一条可执行语句的地址，然后是函数的各个参数，在大多数的C编译器，函数参数是由右往左入栈的，然后是函数中的局部变量。注意静态变量是不入栈的，本次函数调用结束以后，局部变量先出栈，然后是参数，最后是栈顶指针指向的最开始存的地址，也就是主函数中的下一条指令，程序由该点继续运行。

堆：堆一般是在堆的头部存放堆的大小，其他空间可以由程序员自己完成。

 

小结：

可以用一个恰当的比喻来形容栈和堆：

使用栈就好像我们去饭馆里吃饭，只管点菜（发出申请），吃（使用），付钱，吃饱了就走，不会理会切菜洗菜等准备工作，洗碗刷锅等扫尾工作，它的好处是快捷但是自由度小。

使用堆就好像是自己动手做喜欢次的菜肴，比较麻烦但是符合自己的口味，而且比较灵活。