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Java堆与栈

时间:2017-01-17 18:44:48      阅读:182      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:存在   隔离   分离   运行时   不同   语言   不同的   动态   垃圾   

栈是运行时的单位,而堆是存储的单元

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,因为不同的线程执行逻辑有所不同,因此需要一个独立的线程栈。而堆则是所有线程共享的。栈因为是运行单位,因此里面存储的信息都是跟当前线程(或程序)相关的信息。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。

为什么要把堆和栈区分出来呢?栈中不是也可以存储数据吗?

     1. 从软件设计的角度看,栈代表了处理逻辑,而堆代表了数据。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。

     2.堆与栈的分离,使得堆中的内容可以被多个栈共享(也可以理解为多个线程访问同一个对象)。这种共享的收益是很多的。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),另一方面,堆中的共享常量和缓存可以被所有栈访问,节省了空间。

     3. 栈因为运行时的需要,比如保存系统运行的上下文,需要进行地址段的划分。由于栈只能向上增长,因此就会限制住栈存储内容的能力,而堆不同,堆中的对象是可以根据需要动态增长的,因此栈和堆的拆分使得动态增长成为可能,相应栈中只需记录堆中的一个地址即可。

     4. 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以前结构化的程序在执行上没有任何区别。但是,面向对象的引入,使得对待问题的思考方式发生了改变,而更接近于自然方式的思考。当我们把对象拆开,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。我们在编写对象的时候,其实就是编写了数据结构,也编写了处理数据的逻辑。不得不承认,面向对象的设计,确实很美。

java中,Main函数就是栈的起始点,也是程序的起始点。

    程序要运行总是有一个起点的。同C语言一样,java中的Main就是那个起点。无论什么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,或者说是可以动态变化的,但是在栈中,一个对象只对应了一个4byte的引用(堆栈分离的好处)。

      为什么不把基本类型放堆中呢?因为其占用的空间一般是1~8个字节---需要空间比较少,而且因为是基本类型,所以不会出现动态增长的情况---长度固定,因此栈中存储就够了,如果把它存在堆中是没有什么意义的(还会浪费空间,后面说明)。可以这么说,基本类型和对象的引用都是存放在栈中,而且都是几个字节的一个数,因此在程序运行时,它们的处理方式是统一的。但是基本类型、对象引用和对象本身就有所区别了,因为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中的参数传递是传值呢?还是传引用?

    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,因而参数传递时,只存在传递基本类型和对象引用的问题。不会直接传递对象本身。

    明确以上两点后。java在方法调用传递参数时,因为没有指针,所以它都是进行传值调用(这点可以参考C的传值调用)。因此,很多书里面都说java是进行传值调用,这点没有问题,而且也简化了C中复杂性。

     但是传引用的错觉是如何造成的呢?在运行栈中,基本类型和引用的处理是一样的,都是传值,所以,如果是传引用的方法调用,也同时可以理解为“传引用值”的传值调用,即引用的处理跟基本类型是完全一样的。但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。如果此时进行修改,修改的是引用对应的对象,而不是对象本身,即:修改的是堆中的数据。所以这个修改是可以保持的。

     对象,从某种意义上说,是由基本类型组成的。可以把一个对象看作为一棵树,对象的属性如果还是对象,则还是一棵树(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,被传递的值本身都是不能进行修改的,但是,如果这个值是一个非叶子节点(即一个对象引用),则可以修改这个节点下面的所有内容。

     堆和栈中,栈是程序运行最根本的东西。程序运行可以没有堆,但是不能没有栈。而堆是为栈进行数据存储服务的,说白了堆就是一块共享的内存。不过,正是因为堆和栈的分离的思想,才使得java的垃圾回收成为可能。

     java中,栈的大小通过-Xss来设置,当栈中存储的数据比较多时,需要适当调大这个值,否则会出现 java.lang.StackOverflowError异常。常见的出现这个异常的是无法返回的递归,因为此时栈中保存的信息都是方法返回的记录点。

Java堆与栈

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原文地址:http://www.cnblogs.com/Zombie-Xian/p/6294088.html

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