Java中的JVM基础:数据类型和堆栈

 数据类型

    Java虚拟机中，数据类型能够分为两类：基本类型和引用类型。基本类型的变量保存原始值，即：他表明的值就是数值自己;而引用类型的变量保存引用值。“引用值”表明了某个对象的引用，而不是对象自己，对象自己存放在这个引用值所表示的地址的位置。

    基本类型包括：byte， short， int， long， char， float， double， Boolean， returnAddress

    引用类型包括：类类型，接口类型和数组。

 

    堆与栈

    堆和栈是程序运行的关键，颇有必要把他们的关系说清楚。

    栈是运行时的单位，而堆是存储的单位。

    栈解决程序的运行问题，即程序如何执行，或者说如何处理数据;堆解决的是数据存储的问题，即数据怎么放、放在哪儿。

    在Java中一个线程就会相应有一个线程栈与之对应，这点很容易理解，由于不一样的线程执行逻辑有所不一样，所以须要一个独立的线程栈。而堆则是全部 线程共享的。栈由于是运行单位，所以里面存储的信息都是跟当前线程（或程序）相关信息的。包括局部变量、程序运行状态、方法返回值等等;而堆只负责存储对 象信息。

    为何要把堆和栈区分出来呢？栈中不是也能够存储数据吗？

    第一，从软件设计的角度看，栈表明了处理逻辑，而堆表明了数据。这样分开，使得处理逻辑更为清晰。分而治之的思想。这种隔离、模块化的思想在软件设计的方方面面都有体现。

    第二，堆与栈的分离，使得堆中的内容能够被多个栈共享（也能够理解为多个线程访问同一个对象）。这种共享的收益是不少的。一方面这种共享提供了一种有效的数据交互方式（如：共享内存），另外一方面，堆中的共享常量和缓存能够被全部栈访问，节省了空间。

    第三，栈由于运行时的须要，好比保存系统运行的上下文，须要进行地址段的划分。因为栈只能向上增加，所以就会限制住栈存储内容的能力。而堆不一样，堆中的对象是能够根据须要动态增加的，所以栈和堆的拆分，使得动态增加成为可能，相应栈中只需记录堆中的一个地址便可。

    第四，面向对象就是堆和栈的完美结合。其实，面向对象方式的程序与之前结构化的程序在执行上没有任何区别。可是，面向对象的引入，使得对待问题的 思考方式发生了改变，而更接近于天然方式的思考。当咱们把对象拆开，你会发现，对象的属性其实就是数据，存放在堆中;而对象的行为（方法），就是运行逻 辑，放在栈中。咱们在编写对象的时候，其实即编写了数据结构，也编写的处理数据的逻辑。不得不认可，面向对象的设计，确实很美。

    在Java中，Main函数就是栈的起始点，也是程序的起始点。

    程序要运行老是有一个起点的。同C语言同样，java中的Main就是那个起点。不管什么java程序，找到main就找到了程序执行的入口：）

    堆中存什么？栈中存什么？

    堆中存的是对象。栈中存的是基本数据类型和堆中对象的引用。一个对象的大小是不可估计的，或者说是能够动态变化的，可是在栈中，一个对象只对应了一个4btye的引用（堆栈分离的好处：））。

    为何不把基本类型放堆中呢？由于其占用的空间通常是1~8个字节——须要空间比较少，并且由于是基本类型，因此不会出现动态增加的状况——长度 固定，所以栈中存储就够了，若是把他存在堆中是没有什么意义的（还会浪费空间，后面说明）。能够这么说，基本类型和对象的引用都是存放在栈中，并且都是几 个字节的一个数，所以在程序运行时，他们的处理方式是统一的。可是基本类型、对象引用和对象自己就有所区别了，由于一个是栈中的数据一个是堆中的数据。最 常见的一个问题就是，Java中参数传递时的问题。

    Java中的参数传递时传值呢？仍是传引用？

    要说明这个问题，先要明确两点：

    1. 不要试图与C进行类比，Java中没有指针的概念

    2. 程序运行永远都是在栈中进行的，于是参数传递时，只存在传递基本类型和对象引用的问题。不会直接传对象自己。

    明确以上两点后。Java在方法调用传递参数时，由于没有指针，因此它都是进行传值调用（这点能够参考C的传值调用）。所以，不少书里面都说Java是进行传值调用，这点没有问题，并且也简化的C中复杂性。

    可是传引用的错觉是如何形成的呢？在运行栈中，基本类型和引用的处理是同样的，都是传值，因此，若是是传引用的方法调用，也同时能够理解为“传引 用值”的传值调用，即引用的处理跟基本类型是彻底同样的。可是当进入被调用方法时，被传递的这个引用的值，被程序解释（或者查找）到堆中的对象，这个时候 才对应到真正的对象。若是此时进行修改，修改的是引用对应的对象，而不是引用自己，即：修改的是堆中的数据。因此这个修改是能够保持的了。

    对象，从某种意义上说，是由基本类型组成的。能够把一个对象看做为一棵树，对象的属性若是仍是对象，则仍是一颗树（即非叶子节点），基本类型则为 树的叶子节点。程序参数传递时，被传递的值自己都是不能进行修改的，可是，若是这个值是一个非叶子节点（即一个对象引用），则能够修改这个节点下面的全部 内容。

    堆和栈中，栈是程序运行最根本的东西。程序运行能够没有堆，可是不能没有栈。而堆是为栈进行数据存储服务，说白了堆就是一块共享的内存。不过，正是由于堆和栈的分离的思想，才使得Java的垃圾回收成为可能。

    Java中，栈的大小经过-Xss来设置，当栈中存储数据比较多时，须要适当调大这个值，不然会出现java.lang.StackOverflowError异常。常见的出现这个异常的是没法返回的递归，由于此时栈中保存的信息都是方法返回的记录点。