Java堆空间Vs栈内存

Posted 2020-11-21 Java知己

之前我写了几篇有关Java垃圾收集的文章之后，我收到了很多电子邮件，请求解释Java堆空间，Java栈内存，Java中的内存分配以及它们之间的区别。

您可能在Java，Java EE书籍和教程中看到很多有关堆和变量内存的参考，但是几乎没有就程序而言完全解释堆和栈的内存分配的。

Java堆空间

Java运行时使用Java堆空间为对象和JRE类分配内存。每当我们创建任何对象时，它总是在堆空间中创建。

垃圾回收在堆内存上运行以释放没有任何引用的对象使用的内存。在堆空间中创建的任何对象都具有访问权限，并且可以从应用程序的任何位置进行引用。

Java栈内存

Java Stack内存用于执行线程。它们包含短期的方法特定值，以及从该方法引用的对堆中其他对象的引用。

每当调用方法时，都会在磁盘存储中创建一个新块，以容纳该方法的本地原始值并引用该方法中的其他对象。

方法结束后，该块将立即立即变为未使用状态，用作下一个方法使用。

与堆内存分配，栈内存的大小要小一点。

Java程序中的堆空间和栈内存分配

让我们用一个简单的程序来了解堆和交替的内存使用情况。

package com.journaldev.test;

public class Memory {

    public static void main(String[] args) { // Line 1
        int i=1; // Line 2
        Object obj = new Object(); // Line 3
        Memory mem = new Memory(); // Line 4
        mem.foo(obj); // Line 5
    } // Line 9

    private void foo(Object param) { // Line 6
        String str = param.toString(); //// Line 7
        System.out.println(str);
    } // Line 8

}

下图显示了与上述程序有关的堆空间和栈内存，以及如何将其用作存储原始，对象和引用变量。

让我们看一下程序的执行步骤。

• 一旦运行程序，它将所有运行时类加载到堆空间中。在第1行找到main()方法后，Java Runtime创建的堆内存将被main()线程中方法使用。
• 我们在第2行创建原始局部变量，因此将其创建并存储在main()方法的栈内存中。
• 由于我们在第3行中创建了一个对象，因此将在堆内存中创建该对象，并且栈内存块包含该对象的引用。在第4行中创建内存对象时，也会发生类似的过程。
• 现在，当我们在第5行调用foo()方法时，将在栈内存顶部创建一个块，以供foo()方法使用。由于Java是按值传递的，因此在第6行的foo()变量中中创建了对Object的新引用。
• 在第7行创建一个字符串，该字符串进入堆空间的“字符串池”，并在foo()最小空间中创建引用。
• foo()方法在第8行终止，这时分配给中foo()的栈内存块被释放。
• 在第9行中main()方法终止，并为main()方法创建的栈内存被销毁。程序同时此行结束，因此Java Runtime释放了所有内存并结束了程序的执行。

Java堆空间和栈内存之间的区别

根据以上解释，我们可以轻松得出以下堆空间和栈内存的区别。

1. 堆内存由应用程序的所有部分使用，而堆栈内存仅由一个执行线程使用。
2. 在内存中创建对象时，它始终存储在堆空间中，并存储到包含该对象的引用中。内存仅包含本地原始变量和堆空间中对象的引用变量。
3. 堆中存储的对象可以分区访问，而其他线程则不能访问分区内存。
4. 堆栈中的内存管理是以后进先出（LIFO）的方式完成的，而堆内存中的内存管理更复杂，因为它是全局使用的。
5. 栈内存是短暂的，而堆空间是从应用程序执行的开始一直到结束。
6. 我们可以使用-Xms和-Xmx JVM选项来定义堆空间的初始值和最大值。我们可以使用-Xss定义栈内存的大小。
7. 当栈内存已满时，Java运行时将java.lang.StackOverFlowError引发，而如果堆内存已满，则将引发java.lang.OutOfMemoryError: Java Heap Space错误。
8. 栈内存相比于堆空间是非常小的。?由于LIFO的简单性，与堆空间相比，栈内存非常快。

就Java应用程序而言，这就是Java堆空间与栈内存的全部，我希望它能在执行任何Java程序时消除您对内存分配的疑问。

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