java堆栈问题详解

[AliceLookMe]

java程序运行在jvm上，可以把jvm理解为java程序和操作系统之间的桥梁，jvm实现了java的平台无关性。所以在学习java内存分配原理的时候一定要牢记一切都是在中进行的，jvm是内存分配原理的基础和前提。
简单来讲，一个完整的java程序运行过程会涉及以下内存区域：
1.寄存器：最快的存储区, 由编译器根据需求进行分配,我们在程序中无法控制.
2. 栈：存放基本类型的变量数据和对象的引用，但对象本身不存放在栈中，而是存放在堆（new 出来的对象）或者常量池中（字符串常量对象存放在常量池中。）
3. 堆：存放所有new出来的对象。
4. 静态域：存放静态成员（static定义的）
5. 常量池：存放字符串常量和基本类型常量（public static final）。JVM为每个加载的类型维护一个常量池，常量池是这个类型用到的常量的集合。包括直接常量和对其他类型，方法，字段的符号引用。（1）池中的数据和数组一样通过索引访问。由于常量池包含了一个类型所有的对其他类型、方法、字段的符号引用，所以常量池在Java的动态链接中起了核心作用。常量池存在于方法区中，而方法区存在于堆中。
6. 非RAM存储：硬盘等永久存储空间

这里我们主要关心栈，堆和常量池，对于栈和常量池中的对象可以共享，对于堆中的对象不可以共享。栈中的数据大小和生命周期是可以确定的，当没有引用指向数据时，这个数据就会消失。堆中的对象的由垃圾回收器负责回收，因此大小和生命周期不需要确定，具有很大的灵活性。
对于字符串：其对象的引用都是存储在栈中的，如果是编译期已经创建好(直接用双引号定义的)的就存储在常量池中，如果是运行期（new出来的）才能确定的就存储在堆中。对于equals相等的字符串，在常量池中永远只有一份，在堆中有多份。
1.String s1 = "china";  
2.String s2 = "china";  
3.String s3 = "china";  
4.String ss1 = new String("china");  
5.String ss2 = new String("china");  
6.String ss3 = new String("china");  

这里解释一下黄色这3个箭头，对于通过new产生一个字符串（假设为”china”）时，会先去常量池中查找是否已经有了”china”对象，如果没有则在常量池中创建一个此字符串对象，然后堆中再创建一个常量池中此”china”对象的拷贝对象。这也就是有道面试题：String s = new String(“xyz”);产生几个对象？一个或两个，如果常量池中原来没有”xyz”,就是两个。

1.int i1 = 9;  
2.int i2 = 9;  
3.int i3 = 9;   
4.public static final int INT1 = 9;  
5.public static final int INT2 = 9;  
6.public static final int INT3 = 9;  

对于基础类型的变量和常量：变量和引用存储在栈中，常量存储在常量池中。

class BirthDate {
private int day;
private int month;
private int year;
public BirthDate(int d, int m, int y) {
day = d;
month = m;
year = y;
}
省略get,set方法………
}
public class Test{  
    public static void main(String args[]){  
int date = 9;  
        Test test = new Test();        
           test.change(date);   
        BirthDate d1= new BirthDate(7,7,1970);         
    }    
  
    public void change1(int i){  
        i = 1234;  
    }
}

对于以上这段代码，date为局部变量，i,d,m,y都是形参为局部变量，day，month，year为成员变量。下面分析一下代码执行时候的变化：
1. main方法开始执行：int date = 9;
date局部变量，基础类型，引用和值都存在栈中。
2. Test test = new Test();
test为对象引用，存在栈中，对象(new Test())存在堆中。
3. test.change(date);
i为局部变量，引用和值存在栈中。当方法change执行完成后，i就会从栈中消失。
4. BirthDate d1= new BirthDate(7,7,1970);  
d1为对象引用，存在栈中，对象(new BirthDate())存在堆中，其中d，m，y为局部变量存储在栈中，且它们的类型为基础类型，因此它们的数据也存储在栈中。day,month,year为成员变量，它们存储在堆中(new BirthDate()里面)。当BirthDate构造方法执行完之后，d,m,y将从栈中消失。
5.main方法执行完之后，date变量，test，d1引用将从栈中消失，new Test(),new BirthDate()将等待垃圾回收。