堆和栈的区别

4.2 容易被搞晕的--堆和栈


由于"堆"和"栈"这两个概念是看不见摸不着的东西，让很多程序员都整不明白是怎么回事，其实这两个概念也没有什么好研究的，因为堆和栈程序员根本没有办法控制其具体内容。


我们只需要了解一点，栈与堆都是Java用来在内存中存放数据的地方就行了。然后再弄清楚这两个概念分别对应这程序开发的什么操作，以及堆和栈的区别即可。


4.2.1 堆--用new建立，垃圾自动回收负责回收


1、堆是一个"运行时"数据区，类实例化的对象就是从堆上去分配空间的；


2、在堆上分配空间是通过"new"等指令建立的；


3、Java针对堆的操作和C++的区别就是，Java不需要在空间不用的时候来显式的释放；


4、Java的堆是由Java的垃圾回收机制来负责处理的，堆是动态分配内存大小，垃圾收集器可以自动回收不再使用的内存空间。


5、但缺点是，因为在运行时动态分配内存，所以内存的存取速度较慢。


例如：


String str = new String("abc"); 
就是在堆上开辟的空间来存放String的对象。


4.2.2 栈--存放基本数据类型，速度快


1、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；


2、栈的存取速度比堆要快；


3、栈数据可以共享；


4、栈的数据大小与生存期必须是确定的，缺乏灵活性。


例如：


int a = 3; 
就是在堆上开辟的空间来存放String的对象。


4.2.3 何谓栈的"数据共享"


栈其中一个特性就是"数据共享"，那么什么是"数据共享"呢？


我们这里面所说的数据共享，并不是由程序员来控制的，而是JVM来控制的，指的是是系统自动处理的方式。


比如定义两个变量：


int a = 5;
int b = 5;
这两个变量所指向的栈上的空间地址是同一个，这就是所谓的"数据共享"。


它的工作方式是这样的：


JVM处理int a = 5，首先在栈上创建一个变量为a的引用，然后去查找栈上是否还有5这个值，如果没有找到，那么就将5存放进来，然后将a指向5。


接着处理int b = 5，在创建完b的引用后，因为在栈中已经有5这个值，便将b直接指向5。


于是，就出现了a与b同时指向5的内存地址的情况。


4.2.4 实例化对象的两种方法


对于String这个类来说它可以用两种方法进行建立：


String s = new String("asdf"); 
和


String s = "asdf"; 
用这两个形式创建的对象是不同的，第一种是用new()来创建对象的，它是在堆上开辟空间，每调用一次都会在堆上创建一个新的对象。


而第二种的创建方法则是先在栈上创建一个String类的对象引用，然后再去查找栈中有没有存放"asdf"，如果没有，则将"asdf"存放进栈，并让str指向"asdf"，如果已经有"asdf" 则直接把str指向"abc"。


我们在比较两个String是否相等时，一定是用"equals()"方法，而当测试两个包装类的引用是否指向同一个对象时，我们应该用"= ="。


因此，我们可以通过"= ="判断是否相等来验证栈上面的数据共享的问题。


例1：


String s1 = "asdf"; 
String s2 = "asdf"; 
System.out.println(s1==s2); 
该程序的运行结果是，"true"，那么这说明"s1"和"s2"都是指向同一个对象的。


例2：


String s1 =new String ("asdf"); 
String s2 =new String ("asdf"); 
System.out.println(s1==s2);


该程序的运行结果是，"false"，这说明用new的方式是生成的对象，每个对象都指向不同的地方。