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Java堆、棧和常量池

轉自:http://www.iteye.com/topic/634530

  1. 暫存器:最快的儲存區, 由編譯器根據需求進行分配,我們在程式中無法控制;
  2. 棧:存放基本型別的變數資料和物件的引用,但物件本身不存放在棧中,而是存放在堆(new 出來的物件)或者常量池中(字串常量物件存放在常量池中);
  3. 堆:存放所有new出來的物件;
  4. 靜態域:存放靜態成員(static定義的);
  5. 常量池:存放字串常量和基本型別常量(public static final);
  6. 非RAM儲存:硬碟等永久儲存空間。

這裡我們主要關心棧,堆和常量池,對於棧和常量池中的物件可以共享,對於堆中的物件不可以共享。棧中的資料大小和生命週期是可以確定的,當沒有引用指向資料時,這個資料就會消失。堆中的物件的由垃圾回收器負責回收,因此大小和生命週期不需要確定,具有很大的靈活性。

對於字串:其物件的引用都是儲存在棧中的,如果是編譯期已經建立好(直接用雙引號定義的)的就儲存在常量池中,如果是執行期(new出來的)才能確定的就儲存在堆中。對於equals相等的字串,在常量池中永遠只有一份,在堆中有多份。

如以下程式碼:

String s1 = "china";  
String s2 = "china";  
String s3 = "china";  
String ss1 = new String("china");  
String ss2 = new String("china");  
String ss3 = new String("china");  

圖一

這裡解釋一下黃色這3個箭頭,對於通過new產生一個字串(假設為”china”)時,會先去常量池中查詢是否已經有了”china”物件,如果沒有則在常量池中建立一個此字串物件,然後堆中再建立一個常量池中此”china”物件的拷貝物件。這也就是有道面試題:String s = new String(“xyz”);產生幾個物件?一個或兩個,如果常量池中原來沒有”xyz”,就是兩個。

對於基礎型別的變數和常量:變數和引用儲存在棧中,常量儲存在常量池中。

如以下程式碼:

int i1 = 9;  
int i2 = 9;  
int i3 = 9;   
public static final int INT1 = 9;  
public static final int INT2 = 9;  
public static final int INT3 = 9;  

圖二
對於成員變數和區域性變數:成員變數就是方法外部,類的內部定義的變數;區域性變數就是方法或語句塊內部定義的變數。區域性變數必須初始化。
形式引數是區域性變數,區域性變數的資料存在於棧記憶體中。棧記憶體中的區域性變數隨著方法的消失而消失。
成員變數儲存在堆中的物件裡面,由垃圾回收器負責回收。
注意:棧裡只有一個9 ,i1,i2,i3 都指向9 。如果 令 i2=7;會在棧裡生成7 再令i2 指向7。

如以下程式碼:

class BirthDate {  
    private int day;  
    private int month;  
    private int year;      
    public BirthDate(int d, int m, int y) {  
        day = d;   
        month = m;   
        year = y;  
    }  
    省略get,set方法………  
}  
  
public class Test{  
    public static void main(String args[]){  
		int date = 9;  
        Test test = new Test();        
        test.change(date);   
        BirthDate d1= new BirthDate(7,7,1970);         
    } 
    
    public void change(int i){  
        i = 1234;  
    }  
}

圖三
對於以上這段程式碼,date為區域性變數,i,d,m,y都是形參為區域性變數,day,month,year為成員變數。下面分析一下程式碼執行時候的變化:

  1. main方法開始執行:int date = 9;
    date區域性變數,基礎型別,引用和值都存在棧中;
  2. Test test = new Test();
    test為物件引用,存在棧中,物件(new Test())存在堆中;
  3. test.change(date);
    i為區域性變數,引用和值存在棧中。當方法change執行完成後,i就會從棧中消失;
  4. BirthDate d1= new BirthDate(7,7,1970);
    d1為物件引用,存在棧中,物件(new BirthDate())存在堆中,其中d,m,y為區域性變數儲存在棧中,且它們的型別為基礎型別,因此它們的資料也儲存在棧中。day,month,year為成員變數,它們儲存在堆中(new BirthDate()裡面)。當BirthDate構造方法執行完之後,d,m,y將從棧中消失;
  5. main方法執行完之後,date變數,test,d1引用將從棧中消失,new Test(),new BirthDate()將等待垃圾回收。