java中堆和棧的區(qū)別是什么

本篇文章給大家分享的是有關(guān)java中堆和棧的區(qū)別，小編覺得挺實用的，因此分享給大家學(xué)習(xí)，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲，話不多說，跟著小編一起來看看吧。

在說堆和棧之前，我們先說一下JVM（虛擬機）內(nèi)存的劃分：

Java程序在運行時都要開辟空間，任何軟件在運行時都要在內(nèi)存中開辟空間，Java虛擬機運行時也是要開辟空間的。JVM運行時在內(nèi)存中開辟一片內(nèi)存區(qū)域，啟動時在自己的內(nèi)存區(qū)域中進(jìn)行更細(xì)致的劃分，因為虛擬機中每一片內(nèi)存處理的方式都不同，所以要單獨進(jìn)行管理。

JVM內(nèi)存的劃分有五片：

1. 寄存器；

2. 本地方法區(qū)；

3. 方法區(qū)；

4. 棧內(nèi)存；

5. 堆內(nèi)存。

我們重點來說一下堆和棧：

Java把內(nèi)存分成兩種，一種叫做棧內(nèi)存，一種叫做堆內(nèi)存。

在函數(shù)中定義的一些基本類型的變量和對象的引用變量都是在函數(shù)的棧內(nèi)存中分配。當(dāng)在一段代碼塊中定義一個變量時，Java就在棧中為這個變量分配內(nèi)存空間，當(dāng)超過變量的作用域后，java會自動釋放掉為該變量分配的內(nèi)存空間，該內(nèi)存空間可以立刻被另作他用。

堆內(nèi)存用于存放由new創(chuàng)建的對象和數(shù)組。在堆中分配的內(nèi)存，由java虛擬機自動垃圾回收器來管理。在堆中產(chǎn)生了一個數(shù)組或者對象后，還可以在棧中定義一個特殊的變量，這個變量的取值等于數(shù)組或者對象在堆內(nèi)存中的首地址，在棧中的這個特殊的變量就變成了數(shù)組或者對象的引用變量，以后就可以在程序中使用棧內(nèi)存中的引用變量來訪問堆中的數(shù)組或者對象，引用變量相當(dāng)于為數(shù)組或者對象起的一個別名，或者代號。

引用變量是普通變量，定義時在棧中分配內(nèi)存，引用變量在程序運行到作用域外釋放。而數(shù)組＆對象本身在堆中分配，即使程序運行到使用new產(chǎn)生數(shù)組和對象的語句所在地代碼塊之外，數(shù)組和對象本身占用的堆內(nèi)存也不會被釋放，數(shù)組和對象在沒有引用變量指向它的時候，才變成垃圾，不能再被使用，但是仍然占著內(nèi)存，在隨后的一個不確定的時間被垃圾回收器釋放掉。這個也是java比較占內(nèi)存的主要原因，實際上，棧中的變量指向堆內(nèi)存中的變量，這就是 Java 中的指針。

堆是應(yīng)用程序在運行的時候請求操作系統(tǒng)分配給自己內(nèi)存，由于從操作系統(tǒng)管理的內(nèi)存分配,所以在分配和銷毀時都要占用時間，因此用堆的效率非常低.但是堆的優(yōu)點在于,編譯器不必知道要從堆里分配多少存儲空間，也不必知道存儲的數(shù)據(jù)要在堆里停留多長的時間,因此,用堆保存數(shù)據(jù)時會得到更大的靈活性。

下面我們通過一個圖例詳細(xì)講一下堆和棧：

比如主函數(shù)里的語句   int [] arr=new int [3];在內(nèi)存中是怎么被定義的：

主函數(shù)先進(jìn)棧，在棧中定義一個變量arr,接下來為arr賦值，但是右邊不是一個具體值，是一個實體。實體創(chuàng)建在堆里，在堆里首先通過new關(guān)鍵字開辟一個空間，內(nèi)存在存儲數(shù)據(jù)的時候都是通過地址來體現(xiàn)的，地址是一塊連續(xù)的二進(jìn)制，然后給這個實體分配一個內(nèi)存地址。數(shù)組都是有一個索引，數(shù)組這個實體在堆內(nèi)存中產(chǎn)生之后每一個空間都會進(jìn)行默認(rèn)的初始化（這是堆內(nèi)存的特點，未初始化的數(shù)據(jù)是不能用的，但在堆里是可以用的，因為初始化過了，但是在棧里沒有），不同的類型初始化的值不一樣。所以堆和棧里就創(chuàng)建了變量和實體：

那么堆和棧是怎么聯(lián)系起來的呢?

我們剛剛說過給堆分配了一個地址，把堆的地址賦給arr，arr就通過地址指向了數(shù)組。所以arr想操縱數(shù)組時，就通過地址，而不是直接把實體都賦給它。這種我們不再叫他基本數(shù)據(jù)類型，而叫引用數(shù)據(jù)類型。稱為arr引用了堆內(nèi)存當(dāng)中的實體。（可以理解為c或c++的指針，Java成長自c++和c++很像，優(yōu)化了c++）

如果當(dāng)int [] arr=null;

arr不做任何指向，null的作用就是取消引用數(shù)據(jù)類型的指向。

當(dāng)一個實體，沒有引用數(shù)據(jù)類型指向的時候，它在堆內(nèi)存中不會被釋放，而被當(dāng)做一個垃圾，在不定時的時間內(nèi)自動回收，因為Java有一個自動回收機制，（而c++沒有，需要程序員手動回收，如果不回收就越堆越多，直到撐滿內(nèi)存溢出，所以Java在內(nèi)存管理上優(yōu)于c++）。自動回收機制（程序）自動監(jiān)測堆里是否有垃圾，如果有，就會自動的做垃圾回收的動作，但是什么時候收不一定。

所以堆與棧的區(qū)別很明顯：

1.棧內(nèi)存存儲的是局部變量而堆內(nèi)存存儲的是實體；

2.棧內(nèi)存的更新速度要快于堆內(nèi)存，因為局部變量的生命周期很短；

3.棧內(nèi)存存放的變量生命周期一旦結(jié)束就會被釋放，而堆內(nèi)存存放的實體會被垃圾回收機制不定時的回收。

以上就是java中堆和棧的區(qū)別，小編相信有部分知識點可能是我們?nèi)粘９ぷ鲿姷交蛴玫降?。希望你能通過這篇文章學(xué)到更多知識。更多詳情敬請關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。