java堆、栈、堆栈的区别

1.栈(stack)与堆(heap)都是Java用来在Ram中存放数据的地方。与C++不一样，Java自动管理栈和堆，程序员不能直接地设置栈或堆。

　　2. 栈的优点是，存取速度比堆要快，仅次于直接位于CPU中的寄存器。但缺点是，存在栈中的数据大小与生存期必须是肯定的，缺少灵活性。另外，栈数据能够共 享，详见第3点。堆的优点是能够动态地分配内存大小，生存期也没必要事先告诉编译器，Java的垃圾收集器会自动收走这些再也不使用的数据。但缺点是，因为要 在运行时动态分配内存，存取速度较慢。

　　3. Java中的数据类型有两种。

　　一种是基本类型(primitive types), 共有8种，即int, short, long, byte, float, double, boolean, char(注意，并无string的基本类型)。这种类型的定义是经过诸如int a = 3; long b = 255L;的形式来定义的，称为自动变量。值得注意的是，自动变量存的是字面值，不是类的实例，即不是类的引用，这里并无类的存在。如int a = 3; 这里的a是一个指向int类型的引用，指向3这个字面值。这些字面值的数据，因为大小可知，生存期可知(这些字面值固定定义在某个程序块里面，程序块退出 后，字段值就消失了)，出于追求速度的缘由，就存在于栈中。

　　另外，栈有一个很重要的特殊性，就是存在栈中的数据能够共享。假设咱们同时定义：

int a = 3;
int b = 3;

　　编译器先处理int a = 3；首先它会在栈中建立一个变量为a的引用，而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，而后将a指向3的地址。接着处 理int b = 3；在建立完b的引用变量后，因为在栈中已经有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的状况。

　　特别注意的是，这种字面值的引用与类对象的引用不一样。假定两个类对象的引用同时指向一个对象，若是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，经过字面值的引用来修改其值，不会致使另外一个指向此字面值的引用的值也跟着改变的状况。如上例，咱们定义完 a与b的值后，再令a=4；那么，b不会等于4，仍是等于3。在编译器内部，遇到a=4；时，它就会从新搜索栈中是否有4的字面值，若是没有，从新开辟地 址存放4的值；若是已经有了，则直接将a指向这个地址。所以a值的改变不会影响到b的值。

　　另外一种是包装类数据，如Integer, String, Double等将相应的基本数据类型包装起来的类。这些类数据所有存在于堆中，Java用new()语句来显示地告诉编译器，在运行时才根据须要动态创 建，所以比较灵活，但缺点是要占用更多的时间。 4. String是一个特殊的包装类数据。便可以用String str = new String("abc");的形式来建立，也能够用String str = "abc"；的形式来建立(做为对比，在JDK 5.0以前，你从未见过Integer i = 3;的表达式，由于类与字面值是不能通用的，除了String。而在JDK 5.0中，这种表达式是能够的！由于编译器在后台进行Integer i = new Integer(3)的转换)。前者是规范的类的建立过程，即在Java中，一切都是对象，而对象是类的实例，所有经过new()的形式来建立。Java 中的有些类，如DateFormat类，能够经过该类的getInstance()方法来返回一个新建立的类，彷佛违反了此原则。其实否则。该类运用了单 例模式来返回类的实例，只不过这个实例是在该类内部经过new()来建立的，而getInstance()向外部隐藏了此细节。那为何在String str = "abc"；中，并无经过new()来建立实例，是否是违反了上述原则？其实没有。

　　5. 关于String str = "abc"的内部工做。Java内部将此语句转化为如下几个步骤：

　　(1)先定义一个名为str的对String类的对象引用变量：String str；

　　(2)在栈中查找有没有存放值为"abc"的地址，若是没有，则开辟一个存放字面值为"abc"的地址，接着建立一个新的String类的对象o，并 将o的字符串值指向这个地址，并且在栈中这个地址旁边记下这个引用的对象o。若是已经有了值为"abc"的地址，则查找对象o，并返回o的地址。

　　(3)将str指向对象o的地址。

　　值得注意的是，通常String类中字符串值都是直接存值的。但像String str = "abc"；这种场合下，其字符串值倒是保存了一个指向存在栈中数据的引用！

　　为了更好地说明这个问题，咱们能够经过如下的几个代码进行验证。

String str1 = "abc";
String str2 = "abc";
System.out.println(str1==str2); //true

　　注意，咱们这里并不用str1.equals(str2)；的方式，由于这将比较两个字符串的值是否相等。==号，根据JDK的说明，只有在两个引用都指向了同一个对象时才返回真值。而咱们在这里要看的是，str1与str2是否都指向了同一个对象。
结果说明，JVM建立了两个引用str1和str2，但只建立了一个对象，并且两个引用都指向了这个对象。

　　咱们再来更进一步，将以上代码改为：

String str1 = "abc";
String str2 = "abc";
str1 = "bcd";
System.out.println(str1 + "," + str2); //bcd, abc
System.out.println(str1==str2); //false

　　这就是说，赋值的变化致使了类对象引用的变化，str1指向了另一个新对象！而str2仍旧指向原来的对象。上例中，当咱们将str1的值改成"bcd"时，JVM发如今栈中没有存放该值的地址，便开辟了这个地址，并建立了一个新的对象，其字符串的值指向这个地址。

　　事实上，String类被设计成为不可改变(immutable)的类。若是你要改变其值，能够，但JVM在运行时根据新值悄悄建立了一个新对象，然 后将这个对象的地址返回给原来类的引用。这个建立过程虽然说是彻底自动进行的，但它毕竟占用了更多的时间。在对时间要求比较敏感的环境中，会带有必定的不良 影响。

　　再修改原来代码：

String str1 = "abc";
String str2 = "abc";

str1 = "bcd";

String str3 = str1;
System.out.println(str3); //bcd

String str4 = "bcd";
System.out.println(str1 == str4); //true

　　str3这个对象的引用直接指向str1所指向的对象(注意，str3并无建立新对象)。当str1改完其值后，再建立一个String的引用 str4，并指向因str1修改值而建立的新的对象。能够发现，这回str4也没有建立新的对象，从而再次实现栈中数据的共享。

　　咱们再接着看如下的代码。

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

　　建立了两个引用。建立了两个对象。两个引用分别指向不一样的两个对象。

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

　　建立了两个引用。建立了两个对象。两个引用分别指向不一样的两个对象。

　　以上两段代码说明，只要是用new()来新建对象的，都会在堆中建立，并且其字符串是单独存值的，即便与栈中的数据相同，也不会与栈中的数据共享。

　　6. 数据类型包装类的值不可修改。不只仅是String类的值不可修改，全部的数据类型包装类都不能更改其内部的值。

    7. 结论与建议：

　　(1)咱们在使用诸如String str = "abc"；的格式定义类时，老是想固然地认为，咱们建立了String类的对象str。担忧陷阱！对象可能并无被建立！惟一能够确定的是，指向 String类的引用被建立了。至于这个引用究竟是否指向了一个新的对象，必须根据上下文来考虑，除非你经过new()方法来显要地建立一个新的对象。因 此，更为准确的说法是，咱们建立了一个指向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是颇有帮助的。

　　(2)使用String str = "abc"；的方式，能够在必定程度上提升程序的运行速度，由于JVM会自动根据栈中数据的实际状况来决定是否有必要建立新对象。而对于String str = new String("abc")；的代码，则一律在堆中建立新对象，而无论其字符串值是否相等，是否有必要建立新对象，从而加剧了程序的负担。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。

　　(3)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==。

　　(4)因为String类的immutable性质，当String变量须要常常变换其值时，应该考虑使用StringBuffer类，以提升程序效率。

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栈(stack):是一个先进后出的数据结构,一般用于保存方法(函数)中的参数,局部变量.
在java中,全部基本类型和引用类型都在栈中存储.栈中数据的生存空间通常在当前scopes内(就是由{...}括起来的区域).

堆(heap):是一个可动态申请的内存空间(其记录空闲内存空间的链表由操做系统维护),C中的malloc语句所产生的内存空间就在堆中.
在java中,全部使用new xxx()构造出来的对象都在堆中存储,当垃圾回收器检测到某对象未被引用,则自动销毁该对象.因此,理论上说java中对象的生存空间是没有限制的,只要有引用类型指向它,则它就能够在任意地方被使用.

在JAVA中，有六个不一样的地方能够存储数据：
1. 寄存器（register）。这是最快的存储区，由于它位于不一样于其余存储区的地方——处理器内部。可是寄存器的数量极其有限，因此寄存器由编译器根据需求进行分配。你不能直接控制，也不能在程序中感受到寄存器存在的任何迹象。
2. 堆栈（stack）。位于通用RAM中，但经过它的“堆栈指针”能够从处理器哪里得到支持。堆栈指针若向下移动，则分配新的内存；若向上移动，则释放那些 内存。这是一种快速有效的分配存储方法，仅次于寄存器。建立程序时候，JAVA编译器必须知道存储在堆栈内全部数据的确切大小和生命周期，由于它必须生成 相应的代码，以便上下移动堆栈指针。这一约束限制了程序的灵活性，因此虽然某些JAVA数据存储在堆栈中——特别是对象引用，可是JAVA对象不存储其 中。
3. 堆（heap）。一种通用性的内存池（也存在于RAM中），用于存放因此的JAVA对象。堆不一样于堆栈的好处是：编译器不须要知道要从堆里分配多少存储区 域，也没必要知道存储的数据在堆里存活多长时间。所以，在堆里分配存储有很大的灵活性。当你须要建立一个对象的时候，只须要new写一行简单的代码，当执行 这行代码时，会自动在堆里进行存储分配。固然，为这种灵活性必需要付出相应的代码。用堆进行存储分配比用堆栈进行存储存储须要更多的时间。
4. 静态存储（static storage）。这里的“静态”是指“在固定的位置”。静态存储里存放程序运行时一直存在的数据。你可用关键字static来标识一个对象的特定元素是静态的，但JAVA对象自己历来不会存放在静态存储空间里。
5. 常量存储（constant storage）。常量值一般直接存放在程序代码内部，这样作是安全的，由于它们永远不会被改变。有时，在嵌入式系统中，常量自己会和其余部分分割离开，因此在这种状况下，能够选择将其放在ROM中
6. 非RAM存储。若是数据彻底存活于程序以外，那么它能够不受程序的任何控制，在程序没有运行时也能够存在。
就速度来讲，有以下关系：
寄存器 < 堆栈 < 堆 < 其余

『上面这段话摘取之《Thinking in Java》』

在这里，主要要说下堆与堆栈的关系：

堆：堆是heap，是所谓的动态内存，其中的内存在不须要时能够回收，以分配给新的内存请求，其内存中的数据是无序的，即先分配的和随后分配的内存并无什么必然的位置关系，释放时也能够没有前后顺序。通常由使用者自由分配，malloc分配的就是堆，须要手动释放。

堆栈:就是STACK。其实是只有一个出入口的队列，即后进先出（First In Last Out），先分配的内存一定后释放。通常由，由系统自动分配，存放存放函数的参数值，局部变量等，自动清除。

还有，堆是全局的，堆栈是每一个函数进入的时候分一小块，函数返回的时候就释放了，静态和全局变量，new 获得的变量，都放在堆中，局部变量放在堆栈中，因此函数返回，局部变量就全没了。

其实在实际应用中，堆栈多用来存储方法的调用。而对则用于对象的存储。

JAVA中的基本类型，其实须要特殊对待。由于，在JAVA中，经过new建立的对象存储在“堆”中，因此用new 建立一个小的、简单的变量，如基本类型等，每每不是颇有效。所以，在JAVA中，对于这些类型，采用了与C、C++相同的方法。也就是说，不用new 来建立，而是建立一个并不是是“引用”的“自动”变量。这个变量拥有它的“值”，并置于堆栈中，所以更高效。
由于基础差，因此面对的问题都很低级

问题的引入：

问题一：

String str1 = "abc";
String str2 = "abc";
System.out.println(str1==str2); //true

问题二：

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

问题三：

String s1 = "ja";
String s2 = "va";
String s3 = "java";
String s4 = s1 + s2;
System.out.println(s3 == s4);//false
System.out.println(s3.equals(s4));//true

因为以上问题让我含糊不清，因而特意搜集了一些有关java内存分配的资料,如下是网摘：

Java 中的堆和栈
Java把内存划分红两种：一种是栈内存，一种是堆内存。

在函数中定义的一些基本类型的变量和对象的引用变量都在函数的栈内存中分配。

   当在一段代码块定义一个变量时，Java就在栈中为这个变量分配内存空间，当超过变量的做用域后，Java会自动释放掉为该变量所分配的内存空间，该内存空间能够当即被另做他用。

   堆内存用来存放由new建立的对象和数组。

   在堆中分配的内存，由Java虚拟机的自动垃圾回收器来管理。

   在堆中产生了一个数组或对象后，还能够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，栈中的这个变量就成了数组或对象的引用变量。

   引用变量就至关因而为数组或对象起的一个名称，之后就能够在程序中使用栈中的引用变量来访问堆中的数组或对象。

具体的说：
栈与堆都是Java用来在Ram中存放数据的地方。与C++不一样，Java自动管理栈和堆，程序员不能直接地设置栈或堆。
      Java的堆是一个运行时数据区,类的(对象从中分配空间。这些对象经过new、newarray、anewarray和multianewarray等 指令创建，它们不须要程序代码来显式的释放。堆是由垃圾回收来负责的，堆的优点是能够动态地分配内存大小，生存期也没必要事先告诉编译器，由于它是在运行时 动态分配内存的，Java的垃圾收集器会自动收走这些再也不使用的数据。但缺点是，因为要在运行时动态分配内存，存取速度较慢。
      栈的优点是，存取速度比堆要快，仅次于寄存器，栈数据能够共享。但缺点是，存在栈中的数据大小与生存期必须是肯定的，缺少灵活性。栈中主要存放一些基本类 型的变量（,int, short, long, byte, float, double, boolean, char）和对象句柄。
      栈有一个很重要的特殊性，就是存在栈中的数据能够共享。假设咱们同时定义：
int a = 3;
int b = 3；
编译器先处理int a = 3；首先它会在栈中建立一个变量为a的引用，而后查找栈中是否有3这个值，若是没找到，就将3存放进来，而后将a指向3。接着处理int b = 3；在建立完b的引用变量后，由于在栈中已经有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的状况。这时，若是再令a=4；那么编译器 会从新搜索栈中是否有4值，若是没有，则将4存放进来，并令a指向4；若是已经有了，则直接将a指向这个地址。所以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一样的，由于这种状况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，会影响到另外一个对象引用变量。

String是一个特殊的包装类数据。能够用：
String str = new String("abc");
String str = "abc";
两种的形式来建立，第一种是用new()来新建对象的，它会在存放于堆中。每调用一次就会建立一个新的对象。
而第二种是先在栈中建立一个对String类的对象引用变量str，而后查找栈中有没有存放"abc"，若是没有，则将"abc"存放进栈，并令str指向”abc”，若是已经有”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
能够看出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的方式是生成不一样的对象。每一次生成一个。
   所以用第二种方式建立多个”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. 同时它能够在必定程度上提升程序的运行速度，由于JVM会自动根据栈中数据的实际状况来决定是否有必要建立新对象。而对于String str = new String("abc")；的代码，则一律在堆中建立新对象，而无论其字符串值是否相等，是否有必要建立新对象，从而加剧了程序的负担。
   另外一方面, 要注意: 咱们在使用诸如String str = "abc"；的格式定义类时，老是想固然地认为，建立了String类的对象str。担忧陷阱！对象可能并无被建立！而可能只是指向一个先前已经建立的 对象。只有经过new()方法才能保证每次都建立一个新的对象。因为String类的immutable性质，当String变量须要常常变换其值时，应 该考虑使用StringBuffer类，以提升程序效率。