Java中堆、栈，静态方法和非静态方法的速度问题

       1、堆和栈的速度性能分析

       堆和栈是JVM内存模型中的2个重要组成部分，本身很早之前也总结过堆和栈的区别，基本都是从存储内容，存储空间大小，存储速度这几个方面来理解的，可是关于堆和栈的存储速度，只知道堆存储速度慢，栈存储速度快，至于为何堆比栈的存取速度慢，并无特别深刻的研究，从网上也找了不少资料，但不少理由并不太认同，这里也列举一些，并结合本身的理解来分析，若是不正确欢迎指正。

       一、从分配的角度分析

            java中栈的大小和生命周期在编译期间就肯定了的（能够参考以前写的一篇JVM内存模型中的分析，本周末会写一篇该系列知识点中GC策略和GC收集器的博客），而堆是在运行时动态分配的，这会花很多时间，所以从分配的角度来讲，堆比栈速度慢。

      二、从访问角度分析

           网上不少文章都说访问栈只需1次，而访问堆须要2次，一次取地址，第二次根据地址去访问对象，这个观点我并非彻底认同。咱们知道，虚拟机栈中存储的是一个个栈帧，每一个栈帧中存储的是一些局部变量表，操做数，动态连接和返回地址等，当访问栈的时候，一次访问就能够获取这些数据，而java中访问堆对象的方式主要有2种：经过直接指针和句柄访问，直接指针的方式有点相似于数组的首地址，经过直接指针能快速找到这个对象，只需1次访问。这种方式相比句柄的好处是速度更快，但缺点也很明细：当进行GC的时候，地址会发生变化，而GC是很频繁的。另外一种方式是句柄，句柄就至关于一个小区的门卫，当你要找这个小区里的某个住户时（这个住户颇有钱很任性，天天住在不一样的楼层和房间），你要先去找门卫，门卫会告诉你这我的他今天在哪栋楼哪一个房间，而后你再到这个房间去找就好了。这样一来你就须要访问2次（1次门卫，再根据门卫去找住户）。这样速度天然就慢了，但这种方式的好处就是：经过门卫你永远都能知道这个住户在哪里，无论住户怎么变（GC过程当中对象会频繁移动，致使地址会频繁变动）。所以个人理解应该是：若是堆使用的是直接指针的方式的话，从访问角度来讲，应该区别不大，固然若是是句柄的方式，倒有些道理。

       三、从CPU命中率角度分析

           咱们知道CPU有3级缓存，一级缓存速度最快，接近CPU的速度，可是一级缓存比较小，二级缓存速度次之，空间稍大，三级缓存速度又慢些，空间又大些，并且CPU读取的时候是按行来读取的，好比64位的机器每次读取的就是64位，至关于每次能够读取2个int类型的长度，每次读取某个数据的时候，可能会把相邻的数据一块读取进来，而栈占用的空间小，这样CPU的命中率会更高些，并且淘汰率会更低，而堆占用的空间大，相对来讲，每次读取命中率更低了，淘汰率也更高，所以从这个角度来讲，栈也比堆要快写。

       上面说的是堆和栈的存储速度区别，下面再来分析下静态方法和非静态方法的速度比较。

       2、静态方法和非静态方法（已经建立对象前提下）执行性能分析

       其实以前的直觉是静态方法的访问速度应该会比非静态方法快，由于静态方法在加载类的时候就存到方法区了，运行时能够直接调用，而非静态方法调用时须要先初始化对象再来调用，那问题来了：假如对象已经初始化了，再调用静态方法和非静态方法哪一个快呢？开始觉得非静态方法要快，由于非静态方法是存储在虚拟机栈中的，而栈的访问速度是比较快的，可是这并不严谨，那就来个实验吧。

      

     下图是屡次运行的结果：

     第一次：

       

     第二次：

     

     第三次：

     

     第四次： 

     

    能够看到，循环10000次的结果里，非静态方法的执行速度4次里有3次都比静态方法快。再来个100000次的循环看看结果：

    第一次：

    

   第二次：

        

    第三次：

    

   第4次：

    

    这个就更明显了，因此就实验结果而言，若是在已经建立对象的前提下，非静态方法的访问速度是比静态方法的访问速度快的。可是至于缘由，上面的理由感受仍是有点勉强，依旧不是很清楚，欢迎各位大神指点