Java数据存储

发表于 2016-06-20 | 分类于 learn ， java ， memory |

概况

本文主要介绍Java中数据的存储位置及机制。

概念

在Java中，程序分为6个存储区域来存放变量以及代码占用的内存

寄存器：Register，最快的存储区，位于CPU内部，程序无法控制
栈：Stack
- 位于通用RAM中，通过栈指针可以从处理器那里直接获得
- 栈指针若向下移动则分配新的内存，若向上移动则释放内存
- 一种快速的分配方法，仅次于寄存器
- 基本类型的数据和对象的引用
堆：Heap
- 存放由new创建的对象和数组
- 由JVM自动管理
静态存储区域：Static Field
- 在固定的位置存放应用程序运行时一直存在的数据
- 生命周期随着程序编译而产生，程序结束而回收
常量池：Constant Pool
- JVM虚拟机必须为每个被装载的类型维护一个常量池
- 常量池是该类型所用到常量的一个有序集合，包括直接常量（基本类型，String）和其它类型、字段和方法的符号引用
非RAM存储区：数据存活于程序之外，不受程序控制，在没有程序的时候依然存在。如流对象和持久化对象

堆内存存储与栈内存存储比较

存储方式

相同点

堆与栈都是用于程序中的数据在RAM（内存）上的存储区域，并且Java会自动地管理堆和栈，不能人为去直接设置

不同点

存储数据类型：栈内存中存放局部变量（基本数据类型和对象引用），而堆内存用于存放对象（实体）
存储速度：栈内存的存储分配与清理速度更快于堆，并且栈内存的存储速度仅次于直接位于处理器中的寄存器
灵活性：由于栈内存与堆内存存储机制的不同，堆内存灵活性更优于栈内存

存储机制

栈内存被要求存放在其中的数据的大小、生命周期必须是已经确定的
堆内存可以被虚拟机动态的分配内存大小，无需事先知道编译器的数据的大小、生命周期等相关信息

存储数据类型

栈内存

在Java中，变量的类型通常分为基本数据类型变量和对象引用变量
8种基本数据类型实际上存储的是一组位数不同的二进制数据，除此之外，布尔型只有true和false两种值
对象引用变量存储的实际是其所关联（指向）对象在内存中的内存地址，而内存地址实际上也是一串二进制的数据
局部变量的大小可以确定，会在其自身所属方法（或代码块）执行完毕后，被自动释放

堆内存

Java中使用关键字new通过调用类的构造函数，从而得到该类的对象
对象类型数据在程序编译期并不会在内存中进行创建和存储工作，而是在程序运行期才根据需要进行动态的创建和存储
对象由堆内存进行存储管理

栈内存中存储的数据可以实现数据共享

好处：节约内存空间，避免反复向内存中加入同样的值
对于字符串而言，如果是编译器已经创建好（直接使用双引号定义）的就存储在常量池中，如果是运行期（new出来的）才能确定存储在堆中
对于equals()相等的字符串，在常量池中永远只有一份，在堆中可以有多份
常量池与栈内存一样，也可以实现数据共享
成员变量的数据存储于堆中该成员变量所属的对象里
堆内存中存放的变量会进行默认初始化，而栈内存中存放的变量却不会

参考方案