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析 JAVA虛擬機(jī)的棧與堆

  • 作者:新網(wǎng)
  • 來(lái)源:新網(wǎng)
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  • 2018-04-25 13:16:16

Java虛擬機(jī)中,數(shù)據(jù)類(lèi)型可以分為兩類(lèi):基本類(lèi)型和引用類(lèi)型?;绢?lèi)型的變量保存原始值,即:他代表的值就是數(shù)值本身;而引用類(lèi)型的變量保存引用值。

 

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<div>         Java虛擬機(jī)中,數(shù)據(jù)類(lèi)型可以分為兩類(lèi):基本類(lèi)型和引用類(lèi)型?;绢?lèi)型的變量保存原始值,即:他代表的值就是數(shù)值本身;而引用類(lèi)型的變量保存引用值。
         “引用值”代表了某個(gè)對(duì)象的引用,而不是對(duì)象本身,對(duì)象本身存放在這個(gè)引用值所表示的地址的位置。
  基本類(lèi)型包括:byte, short, int, long, char, float, double, boolean,
  引用類(lèi)型包括:類(lèi),接口和數(shù)組。
  棧與堆1,什么是棧,什么是堆?
  堆和棧是程序運(yùn)行的關(guān)鍵。棧是運(yùn)行時(shí)的單位,棧解決程序的運(yùn)行問(wèn)題,即程序如何執(zhí)行,或者說(shuō)如何處理數(shù)據(jù)。而堆是存儲(chǔ)的單位,堆解決的是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的問(wèn)題,即數(shù)據(jù)怎么放、放在哪兒。
  在Java中一個(gè)線(xiàn)程就會(huì)相應(yīng)有一個(gè)線(xiàn)程棧與之對(duì)應(yīng),因?yàn)椴煌木€(xiàn)程執(zhí)行邏輯有所不同,因此需要一個(gè)獨(dú)立的線(xiàn)程棧。而堆則是所有線(xiàn)程共享的。棧因?yàn)槭沁\(yùn)行單位,因此里面存儲(chǔ)的信息都是跟當(dāng)前線(xiàn)程(或程序)相關(guān)信息的。包括局部變量、程序運(yùn)行狀態(tài)、方法返回值等等;而堆只負(fù)責(zé)存儲(chǔ)對(duì)象信息。
  2,為什么要將棧與堆區(qū)分開(kāi)?
  第一,從軟件設(shè)計(jì)的角度看,棧代表了處理邏輯,而堆代表了數(shù)據(jù)。這樣分開(kāi),使得處理邏輯更為清晰。分而治之的思想。這種隔離、模塊化的思想在軟件設(shè)計(jì)的方方面面都有體現(xiàn)。
  第二,堆與棧的分離,使得堆中的內(nèi)容可以被多個(gè)棧共享(也可以理解為多個(gè)線(xiàn)程訪(fǎng)問(wèn)同一個(gè)對(duì)象)。這種共享的收益是很多的。一方面這種共享提供了一種有效的數(shù)據(jù)交互方式(如:共享內(nèi)存),另一方面,堆中的共享常量和緩存可以被所有棧訪(fǎng)問(wèn),節(jié)省了空間。
  第三,棧因?yàn)檫\(yùn)行時(shí)的需要,比如保存系統(tǒng)運(yùn)行的上下文,需要進(jìn)行地址段的劃分。由于棧只能向上增長(zhǎng),因此就會(huì)限制住棧存儲(chǔ)內(nèi)容的能力。而堆不同,堆中的對(duì)象是可以根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)增長(zhǎng)的,因此棧和堆的拆分,使得動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)成為可能,相應(yīng)棧中只需記錄堆中的一個(gè)地址即可。
  第四,面向?qū)ο缶褪嵌押蜅5耐昝澜Y(jié)合。其實(shí),面向?qū)ο蠓绞降某绦蚺c以前結(jié)構(gòu)化的程序在執(zhí)行上沒(méi)有任何 區(qū)別。但是,面向?qū)ο蟮囊?,使得?duì)待問(wèn)題的思考方式發(fā)生了改變,而更接近于自然方式的思考。當(dāng)我們把對(duì)象拆開(kāi),你會(huì)發(fā)現(xiàn),對(duì)象的屬性其實(shí)就是數(shù)據(jù),存放 在堆中;而對(duì)象的行為(方法),就是運(yùn)行邏輯,放在棧中。我們?cè)诰帉?xiě)對(duì)象的時(shí)候,其實(shí)即編寫(xiě)了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),也編寫(xiě)的處理數(shù)據(jù)的邏輯。
  3,棧中存放什么?堆中存放什么?
  堆中存的是對(duì)象。棧中存的是基本數(shù)據(jù)類(lèi)型和堆中對(duì)象的引用。一個(gè)對(duì)象的大小是不可估計(jì)的,或者說(shuō)是可以動(dòng)態(tài)變化的,但是在棧中,一個(gè)對(duì)象只對(duì)應(yīng)了一個(gè)4btye的引用(堆棧分離的好處)?;緮?shù)據(jù)類(lèi)型占用的空間一般是1~8個(gè)字節(jié)——需要空間比較少,而且因?yàn)槭腔绢?lèi)型,所以不會(huì)出現(xiàn)動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)的情況——長(zhǎng)度固定,因此棧中存儲(chǔ)就夠了,如果把他存在堆中是沒(méi)有什么意義的??梢赃@么說(shuō),基本類(lèi)型和對(duì)象的引用都是存放在棧中,而且都是幾個(gè)字節(jié)的一個(gè)數(shù),因此在程序運(yùn)行時(shí),他們的處理方式是統(tǒng)一的。但是基本類(lèi)型、對(duì)象引用和對(duì)象本身就有所區(qū)別了,因?yàn)榛绢?lèi)型、對(duì)象引用是棧中的數(shù)據(jù),對(duì)象本身是堆中的數(shù)據(jù)。最常見(jiàn)的一 個(gè)問(wèn)題就是,Java中參數(shù)傳遞時(shí)的問(wèn)題。
  4,Java中的參數(shù)傳遞時(shí)傳值呢?還是傳引用?
  要說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題,先要明確兩點(diǎn):
  1. 不要試圖與C進(jìn)行類(lèi)比,Java中沒(méi)有指針的概念
  2. 程序運(yùn)行永遠(yuǎn)都是在棧中進(jìn)行的,因而參數(shù)傳遞時(shí),只存在傳遞基本類(lèi)型和對(duì)象引用的問(wèn)題。不會(huì)直接傳對(duì)象本身。
  明確以上兩點(diǎn)后。Java在方法調(diào)用傳遞參數(shù)時(shí),因?yàn)闆](méi)有指針,所以它都是進(jìn)行傳值調(diào)用(這點(diǎn)可以參考C的傳值調(diào)用)。因此,很多書(shū)里面都說(shuō)Java是進(jìn)行傳值調(diào)用,這點(diǎn)沒(méi)有問(wèn)題,而且也簡(jiǎn)化的C中復(fù)雜性。
  在運(yùn)行棧中,基本類(lèi)型和引用的處理是一樣的,都是傳值,所以,如果是傳引用的方法調(diào)用,也同時(shí)可以理解為“傳遞引用的值”的傳值調(diào)用,即引用的處理跟基本類(lèi)型是完全一樣的。但是當(dāng)進(jìn)入被調(diào)用方法時(shí),被傳遞的這個(gè)引用的值,被程序解釋(或者查找)到堆中的對(duì)象,這個(gè)時(shí)候才對(duì)應(yīng)到真正的對(duì)象。如果此時(shí)進(jìn)行修改,修改的是引用對(duì)應(yīng)的對(duì)象,而不是引用本身,即:修改的是堆中的數(shù)據(jù)。所以這個(gè)修改是可以保持的了。
  堆和棧中,棧是程序運(yùn)行最根本的東西。程序運(yùn)行可以沒(méi)有堆,但是不能沒(méi)有棧。而堆是為棧進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù),說(shuō)白了堆就是一塊共享的內(nèi)存。不過(guò),正是因?yàn)槎押蜅5姆蛛x的思想,才使得Java的垃圾回收成為可能。
Java中,棧的大小通過(guò)-Xss來(lái)設(shè)置,當(dāng)棧中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)比較多時(shí),需要適當(dāng)調(diào)大這個(gè)值,否則會(huì)出現(xiàn)java.lang.StackOverflowError異常。常見(jiàn)的出現(xiàn)這個(gè)異常的是無(wú)法返回的遞歸,因?yàn)榇藭r(shí)棧中保存的信息都是方法返回的記錄點(diǎn)。
以上就是小編的理解。
 

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