JAVA中的堆栈问题

来源：互联网发布：勇芳软件编辑：程序博客网时间：2024/05/16 19:43

Java把内存划分成为两种：一种是堆，一种是栈。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。

栈：存放一些基本类型的变量和对象的引用变量。

优点：java自动释放掉所分配的空间，该内存空间可以立即被另作他用，存取速度比堆要快。

缺点：存在栈中的数据大小与生存期必须确定的，缺乏灵活性。

栈中主要存放一些基本类型的变量（int,short,long,byte,float,double,boolean,char）和对象引用。数据是可以共享的。假设我们同时定义：

int a=3;int b=3;<span style="font-family: SimSun;">  </span>

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。（过程大致是：先创建变量引用，然后查找有没有值相同的，有的话把该引用指向相同变量值的地址，如果没有先开辟一个地址，然后更改引用。）

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。

堆：存放由new创建的对象和数组（可以在栈中定义一个特殊的变量，让栈中这个变量的取值等于数组或对象在堆内存中的首地址，栈中这个变量就成了数组或对象的引用变量，就相对于一个名字。以后就可以使用栈中的引用变量来访问堆中的数组或对象。）。是有java虚拟机自动垃圾回收器来管理的。运行时动态分配空间。因为运行时分配内存，存取速度较慢。

String str = new String("abc"); 这种是用new()来新建对象的，它会存放在堆中，每调用一次就会创建一个新的对象。

String str = "abc"; 这种是存放在栈中，创建一个String类的对象引用变量str，然后在栈中查找有没有存放abc，如果没有，则将abc存放在栈中，并令str指向abc，如果有abc，则直接令str指向abc。

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。

这里是创建了两个abc字符串，在内存中其实只存在一个对象，这种写法有利于节省内存空间，同时它也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。

String str1 = new String("abc");String str2 = new String("abc");String str3 = "abc";System.out.println(str1==str2); //false;System.out.println(str1==str3); //false

因为用了new，生成了两个不同的对象，是在堆中创建新的对象，而不管其他字符串值是否相等，是有必要创建新对象，从而加重了程序的负担。

由于String类是不变性质，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。

比较类里面的数值是否相等，用equals()方法，比较两个包装类的引用是否指向同一个对象时，用==。

String str1 = "abc";String str2 = "abc";String str3 = "a";String str4 = "bc";String a = new String("abc");String c = new String("abc");String d = new String("a");String e = new String("bc");System.out.println(str1 == str2);//trueSystem.out.println(str1.equals(str2));//trueSystem.out.println(str1 == str3+str4);//falseSystem.out.println(str1.equals(str3+str4));//trueSystem.out.println(str1==a);//falseSystem.out.println(str1.equals(a));//trueSystem.out.println(a == c);//falseSystem.out.println(a.equals(c));//trueSystem.out.println(a == d+e);//falseSystem.out.println(a.equals(d+e));//true

结论和建议：

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。
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。
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==。
由于String类的不可改变的性质，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。

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