【Java基礎之記憶體管理】Java中棧記憶體與堆記憶體的區別__Java

Java把記憶體劃分成兩種：一種是棧記憶體，一種是堆記憶體。 
      
        在函數中定義的一些基本類型的變數和對象的引用變數都在函數的棧記憶體中分配。當在一段代碼塊定義一個變數時，Java就在棧中為這個變數分配記憶體空間，當超過變數的範圍後，Java會自動釋放掉為該變數所分配的記憶體空間，該記憶體空間可以立即被另作他用。  

      堆記憶體用來存放由new建立的對象和數組。在堆中分配的記憶體，由Java虛擬機器的自動記憶體回收行程來管理。在堆中產生了一個數組或對象後，還可以在棧中定義一個特殊的變數，讓棧中這個變數的取值等於數組或對象在堆記憶體中的首地址，棧中的這個變數就成了數組或對象的引用變數。  引用變數就相當於是為數組或對象起的一個名稱，以後就可以在程式中使用棧中的引用變數來訪問堆中的數組或對象。
        
        具體的說：棧與堆都是Java用來在Ram中存放資料的地方。與C++不同，Java自動管理棧和堆，程式員不能直接地設定棧或堆。

      Java的堆是一個運行時資料區,類的(對象從中分配空間。這些對象通過new、newarray、anewarray和multianewarray等指令建立，它們不需要程式碼來顯式的釋放。堆是由記憶體回收來負責的，堆的優勢是可以動態地分配記憶體大小，生存期也不必事先告訴編譯器，因為它是在運行時動態分配記憶體的，Java的垃圾收集器會自動收走這些不再使用的資料。但缺點是，由於要在運行時動態分配記憶體，存取速度較慢。

      棧的優勢是，存取速度比堆要快，僅次於寄存器，棧資料可以共用。但缺點是，存在棧中的資料大小與生存期必須是確定的，缺乏靈活性。棧中主要存放一些基本類型的變數（,int, short, long, byte, float, double, boolean, char）和物件控點。棧有一個很重要的特殊性，就是存在棧中的資料可以共用。假設我們同時定義：

  int a = 3;  int b = 3;

      編譯器先處理int a = 3；首先它會在棧中建立一個變數為a的引用，然後尋找棧中是否有3這個值，如果沒找到，就將3存放進來，然後將a指向3。接著處理int b = 3；在建立完b的引用變數後，因為在棧中已經有3這個值，便將b直接指向3。這樣，就出現了a與b同時均指向3的情況。這時，如果再令a=4；那麼編譯器會重新搜尋棧中是否有4值，如果沒有，則將4存放進來，並令a指向4；如果已經有了，則直接將a指向這個地址。因此a值的改變不會影響到b的值。要注意這種資料的共用與兩個對象的引用同時指向一個對象的這種共用是不同的，因為這種情況a的修改並不會影響到b，它是由編譯器完成的，它有利於節省空間的。而一個對象引用變數修改了這個對象的內部狀態，會影響到另一個對象引用變數。

      String是一個特殊的封裝類資料。可以用：

  String str = new String("abc");  String str = "abc";

       兩種的形式來建立，第一種是用new()來建立對象的，它會在存放於堆中。每調用一次就會建立一個新的對象。而第二種是先在棧中建立一個對String類的對象引用變數str，然後尋找棧中有沒有存放"abc"，如果沒有，則將"abc"存放進棧，並令str指向”abc”，如果已經有”abc”  則直接令str指向“abc”。

      比較類裡面的數值是否相等時，用equals()方法；當測試兩個封裝類的引用是否指向同一個對象時，用==，下面用例子說明上面的理論。

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

  可以看出str1和str2是指向同一個對象的。

  String str1 =new String ("abc");  String str2 =new String ("abc");  System.out.println(str1==str2); // false

  用new的方式是產生不同的對象。每一次產生一個。

      因此用第一種方式建立多個”abc”字串,在記憶體中其實只存在一個對象而已. 這種寫法有利與節省記憶體空間. 同時它可以在一定程度上提高程式的運行速度，因為JVM會自動根據棧中資料的實際情況來決定是否有必要建立新對象。而對於String  str = new String("abc")；的代碼，則一概在堆中建立新對象，而不管其字串值是否相等，是否有必要建立新對象，從而加重了程式的負擔。另一方面, 要注意: 我們在使用諸如String  str = "abc"；的格式定義類時，總是想當然地認為，建立了String類的對象str。擔心陷阱。對象可能並沒有被建立。而可能只是指向一個先前已經建立的對象。只有通過new()方法才能保證每次都建立一個新的對象。由於String類的immutable性質，當String變數需要經常變換其值時，應該考慮使用StringBuffer類，以提高程式效率。

練習：
  以下code產生幾個String對象

     String  a="abc";                                          String  b="abc";                                           String c=new  String("abc");                      String  d=c.intern();   // 這句是關鍵。。

則下面幾個運算式結果是什麼：    

     c == d。     a == d。     b == d。

結果如下：
  c == d。結果是 false；

  a == d。結果是 true；

  b == d。結果是 true；

因為引用變數c指向堆記憶體的地址；但是intern(); 是在棧中開闢了一塊記憶體。對於本題來講：c.intern(); 執行時，在棧記憶體中發現存在對象“abc”，所以直接將指標指向“abc”。