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Java回归线之堆栈
来源:fjzsksw.com 2010-1-21 编辑:zhoupanyu 【字体:小 大】

 

 

  1 . 栈(stack)与堆(heap)都是Java用来在Ram中存放数据的地点 。与C++不同,Java自动管理栈和堆,程序员不能直接地配置 栈或堆。

  2 . 栈的优势是,存取速度比堆要快,仅次于直接位于CPU中的寄存器。但缺点是,存在栈中的数据大小与生存期必须是确定的,缺乏灵活性。另外,栈数据可以共享,详见第 3 点。堆的优势是可以动态地分配内存大小,生存期也不必事先告诉编译器,Java的垃圾收集器会自动收走这些不再运用的数据。但缺点是,由于要在运行时动态分配内存,存取速度较慢。

  3 . Java中的数据类型有两种。

  一种是基本类型(primitive types), 共有8 种,即 int ,  short ,  long ,  byte ,  float ,  double ,  boolean ,  char (留心 ,并没有string的基本类型)。这种类型的定义是通过诸如 int  a =  3 ;  long  b = 255L;的形式来定义的,称为自动变量。值得留心的是,自动变量存的是字面值,不是类的实例,即不是类的引用,这里并没有类的存在。如 int  a =  3 ; 这里的a是一个指向 int 类型的引用,指向 3 这个字面值。这些字面值的数据,由于大小可知,生存期可知(这些字面值固定定义在某个程序块里面,程序块退出后,字段值就消散了),出于追求速度的原由 ,就存在于栈中。

  另外,栈有一个很主要 的特殊性,就是存在栈中的数据可以共享。假设我们同时定义:

  int  a =  3 ;

  int  b =  3 ;

  编译器先处理int  a =  3 ;首先它会在栈中建立 一个变量为a的引用,然后查找有没有字面值为 3 的地址,没找到,就开辟一个存放 3 这个字面值的地址,然后将a指向 3 的地址。接着处理 int  b =  3 ;在建立完b的引用变量后,由于在栈中已经有 3 这个字面值,便将b直接指向 3 的地址。这样,就出现了a与b同时均指向 3 的情况。

  特别留心的是,这种字面值的引用与类对象的引用不同。假定两个类对象的引用同时指向一个对象,如果一个对象引用变量修改了这个对象的内部状态,那么另一个对象引用变量也即刻反映出这个变化。相反,通过字面值的引用来修改其值,不会导致另一个指向此字面值的引用的值也跟着改动 的情况。如上例,我们定义完a 与b的值后,再令a=4 ;那么,b不会等于 4 ,还是等于 3 。在编译器内部,遇到a= 4 ;时,它就会重新搜索栈中能不能 有 4 的字面值,如果没有,重新开辟地址存放 4 的值;如果已经有了,则直接将a指向这个地址。因此a值的改动 不会影响到b的值。

  另一种是包装类数据,如Integer, String, Double等将相应的基本数据类型包装起来的类。这些类数据全部存在于堆中,Java用new ()语句来显示地告诉编译器,在运行时才根据须要动态建立 ,因此比较灵活,但缺点是要占用更多的时间。  4 . String是一个特殊的包装类数据。即可以用String str =  new  String( "abc" );的形式来建立 ,也可以用String str =  "abc" ;的形式来建立 (作为比较,在JDK  5.0 之前,你从未见过Integer i =  3 ;的表达式,因为类与字面值是不能通用的,除了String。而在JDK  5.0 中,这种表达式是可以的!因为编译器在后台执行 Integer i =  new  Integer( 3 )的转换)。前者是规范的类的建立 流程 ,即在Java中,一切都是对象,而对象是类的实例,全部通过 new ()的形式来建立。Java中的有些类,如DateFormat类,可以通过该类的getInstance()要领 来返回一个新建立的类,似乎违反了此原则。其实不然。该类运用了单例模式来返回类的实例,只不过这个实例是在该类内部通过 new ()来建立的,而getInstance()向外部潜藏 了此细节。那为什么在String str =  "abc" ;中,并没有通过 new ()来建立实例,是不是违反了上述原则?其实没有。

  5 . 关于String str =  "abc" 的内部工作。Java内部将此语句转化为以下多个 步骤:

  (1 )先定义一个名为str的对String类的对象引用变量:String str;

  (2 )在栈中查找有没有存放值为 "abc" 的地址,如果没有,则开辟一个存放字面值为 "abc" 的地址,接着建立一个新的String类的对象o,并将o的字符串值指向这个地址,而且在栈中这个地址旁边记下这个引用的对象o。如果已经有了值为 "abc" 的地址,则查找对象o,并返回o的地址。

 



 
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