Java中的堆疊、堆疊和堆疊有何不同？ Java中的堆疊、堆疊和堆疊的區別介紹

本篇文章帶給大家的內容是關於Java中的堆疊、堆疊和堆疊有何不同？ Java中的堆疊、堆疊和堆疊的區別介紹，有一定的參考價值，有需要的朋友可以參考一下，希望對你有幫助。

在正式內容開始之前要說明一點，我們常所說的堆疊堆疊是堆疊和堆疊統稱，而堆是堆，堆疊是棧，合在一起統稱堆疊;

1、堆疊(stack)與堆疊(heap)都是Java用來在Ram中存放資料的地方。與C 不同，Java自動管理堆疊和堆，程式設計師不能直接設定棧或堆。

2. 堆疊的優點是，存取速度比堆疊要快，僅次於直接位於CPU中的暫存器。但缺點是，存在堆疊中的資料大小與存活期必須是確定的，缺乏彈性。另外，堆疊資料可以共 享，詳見第3點。堆的優點是可以動態地分配記憶體大小，生存期不必事先告訴編譯器，Java的垃圾收集器會自動收走這些不再使用的資料。但缺點是，由於要 在運行時動態分配內存，訪問速度較慢。

3. Java中的資料型別有兩種。

一種是基本型別(primitive types), 共有8種，即int, short, long, byte, float, double, boolean, char(注意，並沒有string的基本類型)。這種類型的定義是透過諸如int a = 3; long b = 255L;的形式來定義的，稱為自動變數。值得注意的是，自動變數存的是字面值，不是類別的實例，也就是不是類別的引用，這裡並沒有類別的存在。如int a = 3; 這裡的a是一個指向int型別的引用，指向3這個字面值。這些字面值的數據，由於大小可知，生存期可知(這些字面值固定定義在某個程序塊裡面，程序塊退出後，字段值就消失了)，出於追求速度的原因，就存在於棧中。

另外，堆疊有一個很重要的特殊性，就是存在堆疊中的資料可以共享。假設我們同時定義：

 int a = 3;
 int b = 3;

#編譯器先處理int a = 3；首先它會在堆疊中建立一個變數為a的引用，然後找出有沒有字面值為3的地址，沒找到，就開闢一個存放3這個字面值的地址，然後將a指向3的地址。接著處 理int b = 3；在創建完b的引用變數後，由於在堆疊中已經有3這個字面值，因此將b直接指向3的位址。這樣，就出現了a與b同時均指向3的情況。

特別注意的是，這種字面值的參考與類別物件的參考不同。假定兩個類別對象的引用同時指向一個對象，如果一個對象引用變數修改了這個對象的內部狀態，那麼另 一個對象引用變數也即刻反映出這個變化。相反，透過字面值的引用來修改其值，不會導致另一個指向此字面值的引用的值也跟著改變的情況。如上例，我們定義完 a與b的值後，再令a=4；那麼，b不會等於4，還是等於3。在編譯器內部，遇到a=4；時，它就會重新搜尋堆疊中是否有4的字面值，如果沒有，重新開闢位址存放4的值；如果已經有了，則直接將a指向這個位址。因此a值的改變不會影響到b的值。

另一種是包裝類別數據，如Integer, String, Double 等將相應的基本資料類型包裝起來的類別。這些類別資料全部存在於堆中，Java用new()語句來顯示地告訴編譯器，在運行時才根據需要動態創 建，因此比較靈活，但缺點是要佔用更多的時間。

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4. String是一个特殊的包装类数据。即可以用String str = new String("abc");的形式来创建，也可以用String str = "abc"；的形式来创建(作为对比，在JDK 5.0之前，你从未见过Integer i = 3;的表达式，因为类与字面值是不能通用的，除了String。而在JDK 5.0中，这种表达式是可以的！因为编译器在后台进行Integer i = new Integer(3)的转换)。前者是规范的类的创建过程，即在Java中，一切都是对象，而对象是类的实例，全部通过new()的形式来创建。Java 中的有些类，如DateFormat类，可以通过该类的getInstance()方法来返回一个新创建的类，似乎违反了此原则。其实不然。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通过new()来创建的，而getInstance()向外部隐藏了此细节。那为什么在String str = "abc"；中，并没有通过new()来创建实例，是不是违反了上述原则？其实没有。

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

(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，如果没有，则开辟一个存放字面值为"abc"的地址，接着创建一个新的String类的对象o，并 将o的字符串值指向这个地址，而且在栈中这个地址旁边记下这个引用的对象o。如果已经有了值为"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，一般String类中字符串值都是直接存值的。但像String str = "abc"；这种场合下，其字符串值却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，我们可以通过以下的几个代码进行验证。

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

 注意，我们这里并不用str1.equals(str2)；的方式，因为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。而我们在这里要看的是，str1与str2是否都指向了同一个对象。 
结果说明，JVM创建了两个引用str1和str2，但只创建了一个对象，而且两个引用都指向了这个对象。

我们再来更进一步，将以上代码改成：

 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，赋值的变化导致了类对象引用的变化，str1指向了另外一个新对象！而str2仍旧指向原来的对象。上例中，当我们将str1的值改为"bcd"时，JVM发现在栈中没有存放该值的地址，便开辟了这个地址，并创建了一个新的对象，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。如果你要改变其值，可以，但JVM在运行时根据新值悄悄创建了一个新对象，然 后将这个对象的地址返回给原来类的引用。这个创建过程虽说是完全自动进行的，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，会带有一定的不良 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并没有创建新对象)。当str1改完其值后，再创建一个String的引用 str4，并指向因str1修改值而创建的新的对象。可以发现，这回str4也没有创建新的对象，从而再次实现栈中数据的共享。

我们再接着看以下的代码。

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

创建了两个引用。创建了两个对象。两个引用分别指向不同的两个对象。

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

创建了两个引用。创建了两个对象。两个引用分别指向不同的两个对象。 

以上两段代码说明，只要是用new()来新建对象的，都会在堆中创建，而且其字符串是单独存值的，即使与栈中的数据相同，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。不仅仅是String类的值不可修改，所有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)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。

(2)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。

(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)由于String类的immutable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。

栈(stack):是一个先进后出的数据结构,通常用于保存方法(函数)中的参数,局部变量. 
在java中,所有基本类型和引用类型都在栈中存储.栈中数据的生存空间一般在当前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作系统维护),C中的malloc语句所产生的内存空间就在堆中.

在java中,所有使用new xxx()建構出來的物件都在堆中儲存,當垃圾回收器偵測到某物件未被引用,則自動銷毀該物件.所以,理論上說java中物件的生存空間是沒有限制的,只要有引用型別指向它,則它就可以在任意地方被使用.

在JAVA中，有六個不同的地方可以儲存資料：

#1、暫存器（register）。這是最快的儲存區，因為它位於不同於其他儲存區的地方——處理器內部。但是寄存器的數量極為有限，所以寄存器會由編譯器根據需求進行分配。你不能直接控制，也不能感覺到程式中暫存器存在的任何跡象。

2. 堆疊（stack）。位於通用RAM中，但透過它的「堆疊指標」可以從處理器哪裡獲得支援。棧指標若向下移動，則分配新的記憶體；若向上移動，則釋放那些 記憶體。這是一種快速有效的分配儲存方法，僅次於暫存器。創建程式時候，JAVA編譯器必須知道儲存在堆疊內所有資料的確切大小和生命週期，因為它必須產生 對應的程式碼，以便上下移動堆疊指標。這項約束限制了程式的靈活性，所以雖然某些JAVA資料儲存在堆疊中——特別是物件引用，但是JAVA物件不會儲存其 中。

3. 堆（heap）。一種通用性的記憶體池（也存在於RAM中），用來存放所以的JAVA物件。堆不同於堆疊的好處是：編譯器不需要知道要從堆裡分配多少儲存區 域，也不必知道儲存的資料在堆裡存活多久。因此，在堆里分配存儲有很大的靈活性。當你需要建立一個物件的時候，只需要new寫一行簡單的程式碼，當執行 這行程式碼時，會自動在堆裡進行儲存分配。當然，要為這種彈性必須付出相應的程式碼。用堆進行儲存分配比用堆疊進行儲存儲存需要更多的時間。

4. 靜態儲存（static storage）。這裡的「靜態」是指「在固定的位置」。靜態儲存空間存放程式運行時一直存在的資料。你可用關鍵字static來識別一個物件的特定元素是靜態的，但JAVA物件本身從來不會存放在靜態儲存空間。

5. 常數儲存（constant storage）。常數值通常直接存放在程式碼內部，這樣做是安全的，因為它們永遠不會被改變。有時，在嵌入式系統中，常數本身會和其他部分分割離開，所以在這種情況下，可以選擇將其放在ROM中

##6. 非RAM儲存。如果資料完全存活於程式之外，那麼它可以不受程式的任何控制，在程式沒有運行時也可以存在。
就速度來說，有如下關係：

# 暫存器< 堆疊< 堆疊< 其他

『上面這段話摘取之《Thinking in Java》』

在這裡，主要要說下堆與堆疊的關係：

# 堆疊：堆是heap，是所謂的動態內存，其中的內存在不需要時可以回收，以分配給新的內存請求，其內存中的數據是無序的，即先分配的和隨後分配的內存並沒有什麼必然的位置關係，釋放時也可以沒有先後順序。一般由使用者自由分配，malloc分配的就是堆，需要手動釋放。

堆疊:就是STACK。實際上是只有一個出入口的佇列，即後進先出（First In Last Out），先分配的記憶體必定後釋放。一般由，由系統自動分配，存放存放函數的參數值，局部變數等，自動清除。

還有，堆是全域的，堆疊是每個函數進入的時候分成一小塊，函數回傳的時候就釋放了，靜態和全域變量，new 得到的變量，都放在堆中，局部變量放在堆疊中，所以函數返回，局部變量就全沒了。

其實在實際應用中，堆疊多用來儲存方法的呼叫。而堆則用於物件的儲存。

JAVA中的基本型，其實需要特殊對待。因為，在JAVA中，透過new創建的物件儲存在「堆」中，所以用new 創建一個小的、簡單的變量，如基本類型等，往往不是很有效。因此，在JAVA中，對於這些類型，採用了與C、C 相同的方法。也就是說，不用new 來創建，而是創建一個並非是「引用」的「自動」變數。這個變數擁有它的“值”，並置於堆疊中，因此更有效率。

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以上是Java中的堆疊、堆疊和堆疊有何不同？ Java中的堆疊、堆疊和堆疊的區別介紹的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！