Java回顾之Java自动管理栈和堆

　　1 . 栈(stack)与堆(heap)都是Java用来在Ram中存放数据的地点 。与C++不同，Java自动管理栈和堆，程序员不能直接地配置 栈或堆。

　　2 . 栈的优势是，存取速度比堆要快，仅次于直接位于CPU中的寄存器。但缺点是，存在栈中的数据大小与生存期必须是确定的，缺乏灵活性。另外，栈数据可以共享，详见第 3 点。堆的优势是可以动态地分配内存大小，生存期也不必事先告诉编译器，Java的垃圾收集器会自动收走这些不再运用 的数据。但缺点是，由于要在运行时动态分配内存，存取速度较慢。

　　3 . Java中的数据类型有两种。

　　一种是基本类型(primitive types), 共有8 种，即 int , short , long , byte , float , double , boolean , char (留心 ，并没有string的基本类型)。这种类型的定义是通过诸如 int a = 3 ; long b = 255L;的形式来定义的，称为自动变量。值得留心 的是，自动变量存的是字面值，不是类的实例，即不是类的引用，这里并没有类的存在。如 int a = 3 ; 这里的a是一个指向 int 类型的引用，指向 3 这个字面值。这些字面值的数据，由于大小可知，生存期可知(这些字面值固定定义在某个程序块里面，程序块退出后，字段值就消散 了)，出于追求速度的原由 ，就存在于栈中。

　　另外，栈有一个很主要 的特殊性，就是存在栈中的数据可以共享。假设我们同时定义：

　　int a = 3 ;

　　int b = 3 ;

　　编译器先处理int a = 3 ;首先它会在栈中建立 一个变量为a的引用，然后查找有没有字面值为 3 的地址，没找到，就开辟一个存放 3 这个字面值的地址，然后将a指向 3 的地址。接着处理 int b = 3 ;在建立 完b的引用变量后，由于在栈中已经有 3 这个字面值，便将b直接指向 3 的地址。这样，就出现了a与b同时均指向 3 的情况。

　　特别留心 的是，这种字面值的引用与类对象的引用不同。假定两个类对象的引用同时指向一个对象，如果一个对象引用变量修改了这个对象的内部状态，那么另一个对象引用变量也即刻反映出这个变化。相反，通过字面值的引用来修改其值，不会导致另一个指向此字面值的引用的值也跟着改动 的情况。如上例，我们定义完a 与b的值后，再令a=4 ;那么，b不会等于 4 ，还是等于 3 。在编译器内部，遇到a= 4 ;时，它就会重新搜索栈中能不能 有 4 的字面值，如果没有，重新开辟地址存放 4 的值;如果已经有了，则直接将a指向这个地址。因此a值的改动 不会影响到b的值。

　　另一种是包装类数据，如Integer, String, Double等将相应的基本数据类型包装起来的类。这些类数据全部存在于堆中，Java用new ()语句来显示地告诉编译器，在运行时才根据须要 动态建立 ，因此比较灵活，但缺点是要占用更多的时间。 4 . String是一个特殊的包装类数据。即可以用String str = new String( "abc" );的形式来建立 ，也可以用String str = "abc" ;的形式来建立 (作为比较 ，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!因为编译器在后台执行 Integer i = new Integer( 3 )的转换)。前者是规范的类的建立 流程 ，即在Java中，一切都是对象，而对象是类的实例，全部通过 new ()的形式来建立 。Java中的有些类，如DateFormat类，可以通过该类的getInstance()要领 来返回一个新建立 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 ()来建立 的，而getInstance()向外部潜藏 了此细节。那为什么在String str = "abc" ;中，并没有通过 new ()来建立 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多个 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，接着建立 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。

　　值得留心 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疑问 ，我们可以通过以下的多个 代码执行 验证。

　　String str1 = "abc" ;

　　String str2 = "abc" ;

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

　　留心 ，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能不能 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能不能 都指向了同一个对象。

　　结果说明，JVM建立 了两个引用str1和str2，但只建立 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发觉 在栈中没有存放该值的地址，便开辟了这个地址，并建立 了一个新的对象，其字符串的值指向这个地址。

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