Java堆、栈和常量池
栈(英文:stack),也可直接称栈。台湾作堆叠,在计算机科学中,是一种特殊的串行形式的数据结构,它的特殊之处在于只能允许在链结串行或阵列的一端(称为堆栈顶端指标,英文为top)进行加入资料(push)和输出资料(pop)的运算。另外堆栈也可以用一维阵列或连结串行的形式来完成。堆栈的另外一个相对的操作方式称为伫列。
由于堆栈数据结构只允许在一端进行操作,因而按照后进先出(LIFO, Last In First Out)的原理运作。
堆栈数据结构使用两种基本操作:推入(push)和弹出(pop):
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:将数据放入堆栈的顶端(阵列形式或串行形式),堆栈顶端top指标加一。 |
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:将顶端数据资料输出(回传),堆栈顶端资料减一。 |
堆(英语:heap)是计算机科学中一类特殊的数据结构的统称。堆通常是一个可以被看做一棵树的数组对象。 堆总是满足下列性质:
- 堆中某个节点的值总是不大于或不小于其父节点的值;
- 堆总是一棵完全树。
堆支持以下的基本:
- build:建立一个空堆;
- insert:向堆中插入一个新元素;
- update:将新元素提升使其符合堆的性质;
- get:获取当前堆顶元素的值;
- delete:删除堆顶元素;
- heapify:使删除堆顶元素的堆再次成为堆。
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问题:JAVA 中静态变量保存在堆里面还是栈里面?
java中内存主要包含4块,即heap(堆内存)、stack(栈内存)、data segment(静态变量或是常量存放区)、code segment(方法区).
二:Java堆、栈和常量池
静态成员变量放在堆还是栈?都不是,放在方法区
Java内存主要分成以下几块:
堆heap【new出来的空间和数组空间,存放对象、数组,数据不能共享】
本地方法栈native method stack【操作系统的本地方法所需要的空间,存放局部变量、引用】
方法区method area【所有对象数据共享区域,存储静态变量和普通方法、静态方法、常量、字符串常量(严格说存放在常量池,堆和栈都有)等类信息,说白了就是保存类的模板=27楼】
程序寄存器program counter register【速度最快且空间最小的一块区域,由编译器分配,我们对此没有直接的控制权】
注:方法区是一个独立区域,既不属于堆,也不属于栈,在类加载的时候只运行一次。
其实栈stack分为JVM stack(动态链接、方法出口)和native method stack。
1.寄存器:最快的存储区, 由编译器根据需求进行分配,我们在程序中无法控制.
2. 栈:存放基本类型的变量数据和对象的引用,但对象本身不存放在栈中,而是存放在堆(new 出来的对象)或者常量池中(字符串常量对象存放在常量池中。)栈:先进后出(盖客栈要用砖,就像洛砖头一样,一叠砖头只能从刚才放的开始拿。)
3. 堆:存放所有new出来的对象。堆:先进先出
4. 静态域:存放静态成员(static定义的)
5. 常量池:存放字符串常量和基本类型常量(public static final)。
6. 非RAM存储:硬盘等永久存储空间
这里我们主要关心栈,堆和常量池,(1)对于栈和常量池中的对象可以共享,对于堆中的对象不可以共享。栈中的数据大小和生命周期是可以确定的,当没有引用指向数据时,这个数据就会消失。堆中的对象的由垃圾回收器负责回收,因此大小和生命周期不需要确定,具有很大的灵活性。
(2)对于字符串:其对象的引用都是存储在栈中的,如果是编译期已经创建好(直接用双引号定义的)的就存储在常量池中,如果是运行期(new出来的)才能确定的就存储在堆中。对于equals相等的字符串,在常量池中永远只有一份,在堆中有多份。
如以下代码:
Java代码
String s1 = "china";
String s2 = "china";
String s3 = "china";
String ss1 = new String("china");
String ss2 = new String("china");
String ss3 = new String("china");
(3)对于基础类型的变量和常量:变量和引用存储在栈中,常量存储在常量池中。
如以下代码:
Java代码
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;
(4)对于成员变量和局部变量:成员变量就是方法外部,类的内部定义的变量;局部变量就是方法或语句块内部定义的变量。局部变量必须初始化。
形式参数是局部变量,局部变量的数据存在于栈内存中。栈内存中的局部变量随着方法的消失而消失。
成员变量存储在堆中的对象里面,由垃圾回收器负责回收。
如以下代码:
Java代码
- 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 change1(int i){
- i = 1234;
- }
对于以上这段代码,date为局部变量,i,d,m,y都是形参为局部变量,day,month,year为成员变量。下面分析一下代码执行时候的变化:
1. main方法开始执行:int date = 9;
date局部变量,基础类型,引用和值都存在栈中。
2. Test test = new Test();
test为对象引用,存在栈中,对象(new Test())存在堆中。
3. test.change(date);
i为局部变量,引用和值存在栈中。当方法change执行完成后,i就会从栈中消失。
4. BirthDate d1= new BirthDate(7,7,1970);
d1为对象引用,存在栈中,对象(new BirthDate())存在堆中,其中d,m,y为局部变量存储在栈中,且它们的类型为基础类型,因此它们的数据也存储在栈中。day,month,year为成员变量,它们存储在堆中(new BirthDate()里面)。当BirthDate构造方法执行完之后,d,m,y将从栈中消失。
5.main方法执行完之后,date变量,test,d1引用将从栈中消失,new Test(),new BirthDate()将等待垃圾回收。