Java 中的 JVM堆和栈 -- 初步了解

Posted 2020-10-30 贱小提莫

JVM -- Java Virtual Machine（Java虚拟机）

　　—— 因为要说堆和栈，所以我们必须要先简单的说一下JVM。（JVM详细请找度娘啦~）

　　首先，我们都知道 java 一直宣传的口号是：一次编译，到处运行。其实它具体的实现是因为 java 程序经过一次编译之后，将 java 代码编译为字节码也就是 class 文件，然后只要在不同平台上安装对应的JVM，就可以运行字节码文件，运行我们编写的Java程序。

　　所以说它是 java 的核心和基础。

　　个人觉得，它大概的执行过程就是：

　　　　① 加载 .class 文件（它也只能加载class文件）

　　　　② 管理并分配内存

　　　　③ 执行垃圾回收

　　（emmm..就到这吧。下面才是重点）

　　JVM 的内存分配 -- JVM 的内存划分为五片，分别是：PC寄存器、方法区、堆、Java栈、本地方法栈

1. 1. 方法区和堆由所有线程共享

   2. Java栈和PC寄存器由线程独享，在新线程的创建的时间里

   3. 本地方法栈：存储本地方法调用的状态

　　下面重点说一下，堆和栈。

堆(Heap)和栈(Stack)

　　一个简单总结：

　　　　栈（stack）：空间小，速度比较快， 用来放对象的引用，存取速度比堆要快。

　　　　堆（heep）： 大，一般所有创建的对象都放在这里。

　　

　　堆和栈是两种内存分配的两个统称，都是Java用来在Ram中存放数据的地方（java 自动管理栈和堆，程序员不能直接设置）。可能有很多种不同的实现方式，但是实现要符合几个基本的概念:

　　1. 栈--后进先出。对栈而言，栈中的新加数据项放在其他数据的顶部，移除时你也只能移除最顶部的数据（不能越位获取）。

　　2. 对堆而言，数据项位置没有固定的顺序。你可以以任何顺序插入和删除，因为他们没有“顶部”数据这一概念。

 

　　栈(Stack)：栈内存首先是一片内存区域，存储的都是些局部变量（凡是定义在方法中的都是局部变量，方法外的是全局变量）

　　注意：for 循环内部定义的也是局部变量，是先加载函数才能进行局部变量的定义，所以方法先进栈，然后再定义变量。

　　变量有自己的作用域(也就是由{...}括起来的区域)，一旦离开作用域，变量就会被释放（大概是方法执行完成到方法外面的时候，变量销毁的意思）。栈内存更新速度很快，因为局部变量的生命周期都很短。

　　栈有一个很重要的特殊性，就是存在栈中的数据可以共享。例：

　　　　我们同时定义：

            int a = 3; 
            int b = 3； 
　　　　编译器先处理int a = 3；首先它会在栈中创建一个变量为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；在创建完 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。特别注意的是，这种字面值的引用与类对象的引用不同。 

　　堆(Heap)：存储的是数组和对象（其实数组就是对象），凡是 new 建立的都是在堆中，堆中存放的都是实体，实体用于封装数据，而且是封装多个（实体的多个属性），如果一个数据消失，这个实体也没有消失，还可以用，所以堆是不会随时释放的，但是栈不一样，栈里面存放的都是单个变量，变量被释放了，那就没有了。堆里面的实体虽然不会被释放，但是会被当成垃圾（java的垃圾回收机制会不定时的收取）。

 

　　堆和栈的联系：

　　　假设我们现在在主函数里面声明一个数组 int arr = new int[3] ，它现在是没有值的，只是有这么一个数组对象创建在堆里面，然后它有了一个内存地址，并且进行了默认的初始化（未初始化的数据是不能用的，所以在栈里面不能用，堆里面能用，就是因为默认初始化过了）。

　　　然后栈里面存放的只是堆内存地址（对象的引用），而不是这个 arr 数组的这个实体。我们通过栈里面的这个地址指向 arr 数组这个实体，进行操作。

　　　当 arr 被置为 null ，也就是没有任何指向引用。arr 这时候当做一个垃圾，不定时的时间内自动回收（java 自动回收机制）。

 

　　堆与栈的区别：

　　　　1.栈内存存储的是局部变量而堆内存存储的是实体；

　　　　2.栈内存的更新速度要快于堆内存，因为局部变量的生命周期很短；

　　　　3.栈内存存放的变量生命周期一旦结束就会被释放，而堆内存存放的实体会被垃圾回收机制不定时的回收。

　　　　4.栈是后进先出的，拿的是顶部的数据。而堆没有顶部的概念。