堆和栈的区别以及联系

2023-11-16

堆与栈的区别有:栈内存存储的是局部变量而堆内存是实体,栈内存的更新速度高于堆内存,栈内存的生命周期一结束就会被释放而堆内存会被垃圾回收机制不定时回收

栈中存放的是对象的引用及对象方法中的局部变量的值(参数的值)
堆中存放的是实例对象及成员变量的值(属性的值)
方法区存放类的方法代码,变量名,方法名,访问权限,返回值等等
在这里插入图片描述
局部变量,如果是基本数据类型,那么就直接存在栈中,如果是引用数据类型(类、接口、数组),比如String str = new String(“12”);,会把对象存在堆中,对象的引用(指针)存在栈中,

成员变量,类的成员在不同对象中各不相同(属性和方法),基本数据类型和引用数据类型都存储在这个对象中,作为一个整体存储在堆中。而类的方法是所有的对象共享的,方法是存在方法区的,只用当调用的时候才会被压栈,不用的时候是占内存的。

成员变量和局部变量的区别
(1)在类中的位置不同
成员变量:类中方法外
局部变量:方法定义中或者方法声明上
(2)在内存中的位置不同
成员变量:在堆中
局部变量:在栈中
(3)生命周期不同
成员变量:随着对象的创建而存在,随着对象的消失而消失
局部变量:随着方法的调用而存在,随着方法的调用完毕而消失
(4)初始化值不同
成员变量:有默认值
局部变量:没有默认值,必须定义,赋值,然后才能使用

局部变量基本上是方法的参数。

在说堆和栈之前,我们需要了解JVM(虚拟机)中内存的划分:

任何软件在运行时都需要空间,Java虚拟机也不例外。JVM运行时在内存中会开辟一片内存区域,启动时在自己的内存区域中进行更细致的划分,因为虚拟机中每一片内存处理的方式都不同,所以要单独进行管理。JVM内存的划分有五部分分别是:

寄存器

本地方法区

方法区

栈内存

堆内存

今天将要介绍的是栈内存与堆内存的区别

栈内存

栈内存首先是一片内存区域,存储的都是局部变量,凡是定义在方法中的都是局部变量(方法外的是全局变量),for循环内部定义的也是局部变量,是先加载函数才能进行局部变量的定义,所以方法先进栈,然后再定义变量,变量有自己的作用域,一旦离开作用域,变量就会被释放。栈内存的更新速度很快,因为局部变量的生命周期都很短。

堆内存

存储的是数组和对象(其实数组就是对象),凡是new建立的都是在堆中,堆中存放的都是实体(对象),实体用于封装数据,而且是封装多个(实体的多个属性),如果一个数据消失,这个实体也没有消失,还可以用,所以堆是不会随时释放的,但是栈不一样,栈里存放的都是单个变量,变量被释放了,那就没有了。堆里的实体虽然不会被释放,但是会被当成垃圾,Java有垃圾回收机制不定时的收取。

下面将通过具体的图例来详细讲解一下堆和栈

比如说主函数中的语句

1

int [] arr=new int [3];

主函数先进栈,在栈中定义一个变量arr,接下来为arr赋值,但是右边不是一个具体值,是一个实体。实体创建在堆里,在堆里首先通过new关键字开辟一个空间,内存在存储数据的时候都是通过地址来体现的,地址是一块连续的二进制,然后给这个实体分配一个内存地址。数组都是有一个索引,数组这个实体在堆内存中产生之后每一个空间都会进行默认的初始化(这是堆内存的特点,未初始化的数据是不能用的,但在堆里是可以用的,因为初始化过了,但是在栈里没有),不同的类型初始化的值不一样。所以堆和栈里就创建了变量和实体

在这里插入图片描述

堆和栈的联系

上例中给堆分配了一个地址,然后把堆的地址赋给arr,arr就通过地址指向了数组。所以arr想操纵数组时,就通过地址,而不是直接把实体都赋给它。这种我们不称为基本数据类型,而叫引用数据类型。称为arr引用了堆内存当中的实体。
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如果当int [] arr=null;且arr不做任何指向,null的作用就是取消引用数据类型的指向。

当一个实体,没有引用数据类型指向的时候,它在堆内存中不会被释放,而被当做一个垃圾,在不定时的时间内自动回收,因为Java有一个自动回收机制。自动回收机制(程序)自动监测堆里是否有垃圾,如果有,就会自动的做垃圾回收的动作,但是什么时候收不一定。

堆与栈的区别

1.栈内存存储的是局部变量而堆内存存储的是实体;

2.栈内存的更新速度要快于堆内存,因为局部变量的生命周期很短;

3.栈内存存放的变量生命周期一旦结束就会被释放,而堆内存存放的实体会被垃圾回收机制不


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