文章目錄

• • 1 兩個(gè)重要的問(wèn)題
  • 2 C語(yǔ)言中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)區(qū)
  • 3 Java中對(duì)象的儲(chǔ)存區(qū)
  • 4 Java為什么采用動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配？
  • 4 為什么基本類(lèi)型是特例？

1 兩個(gè)重要的問(wèn)題

對(duì)象的數(shù)據(jù)位于何處？

如何控制對(duì)象的生命周期？

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2 C語(yǔ)言中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)區(qū)

棧內(nèi)存（Stack）：主要是用來(lái)存儲(chǔ)函數(shù)調(diào)用（function calls）和局部變量（local variables） 的內(nèi)存區(qū)，它在內(nèi)存中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)本質(zhì)就是一個(gè)棧（Stack）。需要注意的是，如果棧內(nèi)存使用過(guò)多，就會(huì)出現(xiàn)所謂的堆棧溢位（Stack overflow），如死遞歸。

堆內(nèi)存（Heap）：主要是用來(lái)存儲(chǔ)由 malloc() 申請(qǐng)的內(nèi)存。如果 malloc() 返回**NULL**的話(huà)就表明內(nèi)存用完。

靜態(tài)內(nèi)存（Static）：它的生命周期與程序相同，即在進(jìn)程創(chuàng)建是被創(chuàng)建，在程序退出時(shí)被銷(xiāo)毀。全局作用域變量（global variables）， 文件作用域變量（file scope variables）和被 static 修飾的變量會(huì)儲(chǔ)存在這里。

寄存器（Register）：這個(gè)關(guān)鍵字的作用是請(qǐng)求編譯器盡可能的將變量存在CPU內(nèi)部寄存器中，而不是通過(guò)內(nèi)存尋址訪(fǎng)問(wèn)，以提高效率。需要注意的是：register這個(gè)關(guān)鍵字只是一個(gè)請(qǐng)求，請(qǐng)求CPU給你一個(gè)內(nèi)存，給不給還在于CPU。

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3 Java中對(duì)象的儲(chǔ)存區(qū)

棧：通過(guò)堆棧指針來(lái)操縱內(nèi)存，指針下移則分配內(nèi)存，指針上移則釋放內(nèi)存， 如圖（圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)）

在程序創(chuàng)建的時(shí)候，必須知道儲(chǔ)存在堆棧內(nèi)所有的數(shù)據(jù)項(xiàng)，以便可以操縱指針，這樣的約束就限制了Java的靈活性，所以部分?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)在此，特別是對(duì)象的引用，而對(duì)象本身不儲(chǔ)存并在其中。

堆：用于存放所有的Java對(duì)象，不同于棧，它不需要知道數(shù)據(jù)在堆中的生存期，需要的時(shí)候便 new 一個(gè)對(duì)象出來(lái)，那么如何釋放掉內(nèi)存呢？不得不提的是Java中的垃圾回收機(jī)制了，不像C/C++需要手動(dòng)釋放內(nèi)存，垃圾回收機(jī)制會(huì)自動(dòng)地檢測(cè)并釋放無(wú)用的內(nèi)存，避免了程序的內(nèi)存泄漏問(wèn)題。

常量?jī)?chǔ)存：常量值一般直接存放在程序代碼的內(nèi)部，這樣做是很安全的，因?yàn)槭浅Ａ恐?#xff0c;所以他們不希望被改變，也不會(huì)被改變。

寄存器：（編程人員不能控制，也感知不到，不做討論）

非RAM儲(chǔ)存：儲(chǔ)存在磁盤(pán)上的對(duì)象。

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4 Java為什么采用動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配？

C/C++認(rèn)為效率的控制是很重要的，那么在設(shè)計(jì)者在實(shí)現(xiàn)的時(shí)候給予了編程人員選擇的權(quán)力，為了追求更快的速度和更高的效率，對(duì)象的存儲(chǔ)空間和生命周期在編寫(xiě)程序的時(shí)候就確定，這種方式將存儲(chǔ)空間的分配和釋放放置于優(yōu)先考慮的位置，但是某些情況這種方式也犧牲了靈活性，于是就有第二種方式。

第二種存儲(chǔ)方式就是在堆內(nèi)存中動(dòng)態(tài)的創(chuàng)建，這種方式中，直到運(yùn)行程序的時(shí)候才知道需要多少對(duì)象，才知道它們的生命周期及其屬性，在需要的時(shí)候也可以在此時(shí)刻創(chuàng)建，即儲(chǔ)存空間是動(dòng)態(tài)管理的，但是這種方式需要花費(fèi)大量的時(shí)間在堆中分配存儲(chǔ)空間即釋放內(nèi)存空間，這可能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于在堆棧中創(chuàng)建儲(chǔ)存空間的時(shí)間，在堆棧中創(chuàng)建儲(chǔ)存空間和釋放儲(chǔ)存空間各需要一條匯編指令即可。

所以Java設(shè)計(jì)者認(rèn)為動(dòng)態(tài)操作的方式雖然速度效率不及前者，但是在復(fù)雜的程序設(shè)計(jì)中，這種靈活方式反而提升了速度和效率，所以Java完全采用了動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配方式（基本類(lèi)型是特例）。

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4 為什么基本類(lèi)型是特例？

Java中的基本類(lèi)型：
boolean、byte、char、short、int、long、float、double、（void）

boolean b = false; int i = 0; double d = 9.26;

如果基本類(lèi)型往往是特別小而簡(jiǎn)單的變量，如果 new 一個(gè)對(duì)象出來(lái)，并不具有效率。

所以和C/C++一樣，Java對(duì)待基本變量，把它儲(chǔ)存在堆棧中，更具有效率。

為了讓基本類(lèi)型具有變量的特性，Java中也有相應(yīng)的包裹類(lèi)型，來(lái)應(yīng)對(duì)不同的需求：

基本類(lèi)型包裹類(lèi)型

boolean	Boolean
byte	Byte
char	Character
short	Short
int	Integer
long	Long
float	Float
double	Double
void	Void

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參考：
《Thinking in Java》 - Bruce Eckel

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Java中对象的储存区的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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