十六、JAVA基础（堆和栈）

一、堆和栈

堆和栈都是JAVA中的存储结构，也就是说，都是内存中存放数据的地方。

1、堆：（存放由new创建的对象和数组）

引用类型的变量，内存分配一般在堆上或者常量池（字符串常量，基本数据类型常量），需要通过new等方式来创建。

首先堆内存主要作用是存放运行时new的对象和数组，存取速度慢，可以运行时动态分配内存。

2、栈：（基本数据类型变量，对象的引用变量）

基本数据类型变量（int，short，long，byte，float，double，boolean，char）以及对象的引用变量，内存分配在栈上。变量出了作用域就会自动释放。

由于栈是后进先出模式的。主要用于执行程序，存取速度快，大小生存期必须确定，也就是有作用域，缺乏灵活性。

public class Apple{
    private int id;
    private float price;
    private String name;
    public Apple(int id,float price,String name){
        this.id=id;
        this.price=price;
        this.name=name;
    }
    
    public static void main(String[] args){
        int a=0;//i基本数据类型变量，在栈里面存放
        Apple app=new Apple(1,10,"红富士")//app是对象的引用变量，存放在栈里面，
        //Apple(1,10,"红富士")是实际的对象，存放在堆里面
    }
}

3、JVM

JVM是基于堆栈的虚拟机，每个JAVA程序在一个独立的JVM实例上运行，每个JVM实例对应一个堆，同一个JAVA程序内的多线程运行在同个JVM实例上，多个线程之间通过共享堆内存来实现同步。

4、堆内存和栈内存的区别

　　当一个方法执行的时候，每个方法都会建立自己的栈内存，在这个方法中定义的变量将会放到这个栈内存中，随着方法的结束，这个方法的栈内存也会被自动销毁，不需要进行GC（垃圾）回收。总而言之就是，所有在方法中定义的局部变量存放在栈内存中。

　　当为程序创建一个对象的时候，这个对象会被保存到运行时候的数据区中，方便反复利用（因为创建对象的成本比较大），这个运行时候的数据区就是堆内存中。堆内存中的对象不会随着方法的结束而自动销毁，有可能方法结束后，这个对象还可能被另外一个引用变量所引用。只有当一个对象没有任何引用变量去引用它的时候，系统的垃圾回收GC才会启动进行销毁。

5、创建对象的开销成本比较大

　　因为创建对象的根本路径就是构造方法，通过new关键字来调用一个类中的构造方法才能创建这个类的实例。但是对象并不是完全由构造方法来创建的，当程序调用构造方法的时候，系统会给这个对象分配内存空间，然后进行对象初始化。也就是说，系统创建对象是在构造方法执行之前就完成的，只是此时这个对象还不能被外部程序访问，只能在构造方法中通过this来引用。当构造方法执行结束后，这个对象作为构造方法的返回值被返回，然后把它赋给一个引用类型的变量，让外部程序可以访问。

6、JAVA比较占内存的原因

数组和对象在没有引用变量指向的时候，才变成垃圾，不能被使用，但是它依然占着内存，随后在一个不确定的时候才会被垃圾回收GC器给释放掉。

也可以这么理解，实际上存放在栈内存里面的引用变量，指向堆内存中的对象，这就是JAVA的指针。