Java基础之栈堆简介

 

栈(stack)与堆(heap)是两种数据结构，其数据项均按序排列，即只能在一端对数据项进行插入、删除等操作。其中栈一般由编译器自动分配释放，用来存放方法的参数值、局部变量等数据，遵循先进后出（First-In/Last-Out）原则；堆则一般运行时分配，用来存放New出来的对象等数据，由JVM自动回收，遵循先进先出（First-In/First-Out）原则。

 

栈堆均存在缓存机制，其中栈用的是一级缓存，局部变量等被调用时分配内存，调用完毕则空间立即被释放；栈使用的是二级缓A存，其生命周期由Java虚拟机JVM的垃圾回收算法自动回收。很显然，因为缓存机制不同栈中局部变量等数据调用速度会比较快，而堆中对象等数据生命周期不确定且属于运行时动态分配，故调用速度效率相对较低。

 

这里我做一个不太妥当的比喻以帮助大家理解：栈是呼吸系统，进入呼吸系统的主要是空气，空气更新比较快；堆是消化系统，一个馒头一只苹果地进去，经过消化系统较长时间的消化后才被排出，并且早上吃的鸡蛋一定比晚上吃的粥先排出来，如下示意图所示：

 

 

举个具体的例子，我们知道 int、byte、short、float等基本数据类型定义的时候是以“数据类型变量名 = 变量值;”的方式进行定义，如int x=1;。编译器分析这句话的时候首先在栈中创建一个变量为x的引用，然后在栈中进行查找，看有没有值为1的地址存在；如果存在则将引用指向该地址，否则开辟存放1的地址并将变量x指向该地址，这里假设指向的地址为0x0001。需要注意的是，这些基本数据类型是值类型，传递的是值而非引用。即如果定义一个新的变量y=1;编译器就是寻找值为1，因为之前有x的引用指向的值为1，所以找到了，那么栈中创建变量y的引用并指向x指向的地址，亦即x、y两个变量指向同一个地址0x0001。这时候我们改变x的值，比如x=3;，因为栈里面找不到值为3的地址，所以栈开辟新的空间来存这个值，比如这个空间地址是0x0002，这时候x的值确实变化了，但x 的变化并没有影响y的值的变化，y变量的引用指向的仍旧是值为1的地址0x0001。栈的内部处理流程及结构如下图所示：

 

 
 

 

 

Java中通过new()关键字来显式告诉编译器这些new出来的对象要放在堆中，并且是运行时才能动态创建，其内部运行机制和结构与栈类似，栈弄明白了堆自然而然也就变得明了。

 

        

 

作者：忆辛，公历2015年2月2日17时09分写于羊城，发表在iteye网站，未经作者书面许可，任何单位或个人不得转载、复制本文的全部或部分内容。

 

评论

4 楼 syyixin 2015-02-03  

谢谢指出，写错了；栈一级堆二级

3 楼 tomgxf 2015-02-03  

栈1级缓存，堆2级缓存。

2 楼 huyinghuying 2015-02-03  

“栈使用的是二级缓存” 是 “堆使用的是二级缓存”

1 楼 huyinghuying 2015-02-03  

"栈使用的是二级缓A存" 应该是“堆栈使用的是二级缓A存”