JVM调优总结（一）-- 一些概念

数据类型

    Java虚拟机中，数据类型可以分为两类：基本类型和引用类型。基本类型的变量保存原始值，即：他代表的值就是数值本身；而引用类型的变量保存引用值。“引用值”代表了某个对象的引用，而不是对象本身，对象本身存放在这个引用值所表示的地址的位置。

基本类型包括：byte,short,int,long,char,float,double,Boolean,returnAddress

引用类型包括：类类型，接口类型和数组。

堆与栈

    堆和栈是程序运行的关键，很有必要把他们的关系说清楚。

 

   

    栈是运行时的单位，而堆是存储的单位。

    栈解决程序的运行问题，即程序如何执行，或者说如何处理数据；堆解决的是数据存储的问题，即数据怎么放、放在哪儿。

    在Java中一个线程就会相应有一个线程栈与之对应，这点很容易理解，因为不同的线程执行逻辑有所不同，因此需要一个独立的线程栈。而堆则是所有线程共享的。栈因为是运行单位，因此里面存储的信息都是跟当前线程（或程序）相关信息的。包括局部变量、程序运行状态、方法返回值等等；而堆只负责存储对象信息。

    为什么要把堆和栈区分出来呢？栈中不是也可以存储数据吗？

    第一，从软件设计的角度看，栈代表了处理逻辑，而堆代表了数据。这样分开，使得处理逻辑更为清晰。分而治之的思想。这种隔离、模块化的思想在软件设计的方方面面都有体现。

    第二，堆与栈的分离，使得堆中的内容可以被多个栈共享（也可以理解为多个线程访问同一个对象）。这种共享的收益是很多的。一方面这种共享提供了一种有效的数据交互方式(如：共享内存)，另一方面，堆中的共享常量和缓存可以被所有栈访问，节省了空间。

    第三，栈因为运行时的需要，比如保存系统运行的上下文，需要进行地址段的划分。由于栈只能向上增长，因此就会限制住栈存储内容的能力。而堆不同，堆中的对象是可以根据需要动态增长的，因此栈和堆的拆分，使得动态增长成为可能，相应栈中只需记录堆中的一个地址即可。

    第四，面向对象就是堆和栈的完美结合。其实，面向对象方式的程序与以前结构化的程序在执行上没有任何区别。但是，面向对象的引入，使得对待问题的思考方式发生了改变，而更接近于自然方式的思考。当我们把对象拆开，你会发现，对象的属性其实就是数据，存放在堆中；而对象的行为（方法），就是运行逻辑，放在栈中。我们在编写对象的时候，其实即编写了数据结构，也编写的处理数据的逻辑。不得不承认，面向对象的设计，确实很美。

    在Java中，Main函数就是栈的起始点，也是程序的起始点。

    程序要运行总是有一个起点的。同C语言一样，java中的Main就是那个起点。无论什么java程序，找到main就找到了程序执行的入口：）

    堆中存什么？栈中存什么？

    堆中存的是对象。栈中存的是基本数据类型和堆中对象的引用。一个对象的大小是不可估计的，或者说是可以动态变化的，但是在栈中，一个对象只对应了一个4btye的引用（堆栈分离的好处：））。

    为什么不把基本类型放堆中呢？因为其占用的空间一般是1~8个字节——需要空间比较少，而且因为是基本类型，所以不会出现动态增长的情况——长度固定，因此栈中存储就够了，如果把他存在堆中是没有什么意义的（还会浪费空间，后面说明）。可以这么说，基本类型和对象的引用都是存放在栈中，而且都是几个字节的一个数，因此在程序运行时，他们的处理方式是统一的。但是基本类型、对象引用和对象本身就有所区别了，因为一个是栈中的数据一个是堆中的数据。最常见的一个问题就是，Java中参数传递时的问题。

    Java中的参数传递时传值呢？还是传引用？

    要说明这个问题，先要明确两点：

         1. 不要试图与C进行类比，Java中没有指针的概念

         2. 程序运行永远都是在栈中进行的，因而参数传递时，只存在传递基本类型和对象引用的问题。不会直接传对象本身。

    明确以上两点后。Java在方法调用传递参数时，因为没有指针，所以它都是进行传值调用（这点可以参考C的传值调用）。因此，很多书里面都说Java是进行传值调用，这点没有问题，而且也简化的C中复杂性。

    但是传引用的错觉是如何造成的呢？在运行栈中，基本类型和引用的处理是一样的，都是传值，所以，如果是传引用的方法调用，也同时可以理解为“传引用值”的传值调用，即引用的处理跟基本类型是完全一样的。但是当进入被调用方法时，被传递的这个引用的值，被程序解释（或者查找）到堆中的对象，这个时候才对应到真正的对象。如果此时进行修改，修改的是引用对应的对象，而不是引用本身，即：修改的是堆中的数据。所以这个修改是可以保持的了。

    对象，从某种意义上说，是由基本类型组成的。可以把一个对象看作为一棵树，对象的属性如果还是对象，则还是一颗树（即非叶子节点），基本类型则为树的叶子节点。程序参数传递时，被传递的值本身都是不能进行修改的，但是，如果这个值是一个非叶子节点（即一个对象引用），则可以修改这个节点下面的所有内容。

 

    堆和栈中，栈是程序运行最根本的东西。程序运行可以没有堆，但是不能没有栈。而堆是为栈进行数据存储服务，说白了堆就是一块共享的内存。不过，正是因为堆和栈的分离的思想，才使得Java的垃圾回收成为可能。

     Java中，栈的大小通过-Xss来设置，当栈中存储数据比较多时，需要适当调大这个值，否则会出现java.lang.StackOverflowError异常。常见的出现这个异常的是无法返回的递归，因为此时栈中保存的信息都是方法返回的记录点。

评论

21 楼 tangbo530 2009-12-07  

楼主 能不能把你的JVM调优共享成PDF电子书 嘿嘿

20 楼 liu78778 2009-12-07  

zhwayne 写道

有个疑问
void f(){
    String s = new String("hello");
}
这条语句创建了两个对象，一个字符串对象，一个引用对象，而java中所有的对象都在堆上，那么这个引用对象应该也在堆上，那么在运行时它是如何到栈上的？如果程序结束，这个s还存在吗？

这里只创建了一个对象, 就是那个new出来的String对象, s是个局部的变量, 存放的是new出来的String的地址
实际上f这个方法首先被装载到方法区, 里面所有的字面量都会被放在类的常量池中, 当处于线程中的其他方法调用到这个方法, 那么这个方法会被压入线程栈, 在它所在的栈帧中进行方法体中指令的运算, 而s这样的局部变量和基本数据类型一样, 会在这个栈帧中进行分配, 计算及方法完成后的释放工作; 当f这个方法调用完毕之后, 它这个栈帧就会将它弹出, 这样f的调用者就回到了栈顶的位置, f的内存的回收都在出栈中完成, 这样s就直接销毁掉了, 而new出来的String对象要等待下次的垃圾回收

19 楼 和你在一起 2009-12-05  

liu78778 写道

方法调用到底传值还是传引用, 这个和C语言没有关系

嗯，确实是这样。这个算是个历史遗留问题，学编程的基本都学过C，学过
C了就会碰到这个问题，自然学其他语言的时候就会进行一些类比。

18 楼 liu78778 2009-12-05  

方法调用到底传值还是传引用, 这个和C语言没有关系

都是人们的误读误知

严格说来, 所有的方法传递都是在传递值, 为什么又出现了"传指针传引用"的说法, 是因为指针内的值是个地址, 就它本身来说对我们不像其他基本类型一样有用, 而有用的是这个地址处的东西

所以, C语言有指针没错, 错的是那些写书教书的人故作聪明的把"传地址"给引申了一下 , 导致了每个学习的人都要挣扎一下, 其实直接说清楚不是更好

17 楼 lwyx2000 2009-12-02  

非常好，把我凌乱的知识点都给串起来了！！！

16 楼 lixc 2009-12-02  

写的很细致！

15 楼 Aguo 2009-11-28  

看完之后对传参有了更深的理解.
是不是可以这么理解:在堆存储的数据全部都是基本数据类型,就算是对象也是由基本数据类型组成(当然还有方法).

引用

当进入被调用方法时，被传递的这个引用的值，被程序解释（或者查找）到堆中的对象，这个时候才对应到真正的对象。

此时改变对象值域,也就间接改变对象放在堆中的基本数据类型.
呵呵

14 楼 zhwayne 2009-11-26  

有个疑问
void f(){
    String s = new String("hello");
}
这条语句创建了两个对象，一个字符串对象，一个引用对象，而java中所有的对象都在堆上，那么这个引用对象应该也在堆上，那么在运行时它是如何到栈上的？如果程序结束，这个s还存在吗？

13 楼 zzl_zhang 2009-11-26  

很棒，会继续关注. 学习中

12 楼 和你在一起 2009-11-26  

@狂放不羁
呵呵，文中提了一下，不过可能没说清楚。

引用

当我们把对象拆开，你会发现，对象的属性其实就是数据，存放在堆中；而对象的行为（方法），就是运行逻辑，放在栈中

举个例子说：

Class A{
  int b;

  test(A a){
     int b = 1;
  }

}

上面两个b，第一个在堆中，第二个在栈中。

11 楼 狂放不羁 2009-11-24  

总体上写的不错，但是这里有个疑问：

@堆中存的是对象。栈中存的是基本数据类型和堆中对象的引用。

我觉得栈中存放的是运行时信息，主要有局部变量，方法返回值，以及调用的上下文的一些信息。而对象一般最终都是由基本类型构成的，而对象存放在堆中，因此对象中的基本类型也是放在堆中的。只不过String常量池是放在了heap中的Perm空间中。

不知是否正确？

10 楼 flying_all 2009-11-23  

程序运行永远都是在栈中进行的  很棒，支持！继续写一些。

9 楼 lind 2009-11-23  

langyu 写道

总结的相当精炼，有意思

相当的有意思。
不错，继续。。

8 楼 darklipeng 2009-11-23  

写的很棒，支持！

7 楼 langyu 2009-11-20  

总结的相当精炼，有意思

6 楼 wocsok 2009-11-20  

谢谢楼主。

5 楼 和你在一起 2009-11-19  

@dongk，ftp51423121
谢谢支持！

4 楼 ftp51423121 2009-11-19  

谢谢你了~~

3 楼 dongk 2009-11-19  

总结的通俗易懂

2 楼 和你在一起 2009-11-18  

@zhxing
呵呵，谢谢！后续还会逐步整理法过来~