java 堆和栈的概念和区别 Java中堆和栈的概念和区别

当一个人开始学习Java或者其他编程语言的时候，会接触到堆和栈，由于一开始没有明确清晰的说明解释，很多人会产生很多疑问，什么是堆，什么是栈，堆和栈有什么区别？更糟糕的是，Java中存在栈这样一个后进先出（Last In First Out）的顺序的数据结构，这就是java.util.Stack。这种情况下，不免让很多人更加费解前面的问题。事实上，堆和栈都是内存中的一部分，有着不同的作用，而且一个程序需要在这片区域上分配内存。众所周知，所有的Java程序都运行在JVM虚拟机内部，我们这里介绍的自然是JVM（虚拟）内存中的堆和栈。

  堆1. Java的堆是一个运行时数据区，类的对象从堆中分配空间。这些对象通过new等指令建立，通过垃圾回收器来销毁。2. 堆的优势是可以动态地分配内存空间，需要多少内存空间不必事先告诉编译器，因为它是在运行时动态分配的。但缺点是，由于需要在运行时动态分配内存，所以存取速度较慢。 

栈1. 栈中主要存放一些基本数据类型的变量（byte，short，int，long，float，double，boolean，char）和对象的引用。2. 栈的优势是，存取速度比堆快，栈数据可以共享。但缺点是，存放在栈中的数据占用多少内存空间需要在编译时确定下来，缺乏灵活性。

举例说明栈数据可以共享

String 可以用以下两种方式来创建：

第一种使用new来创建的对象，它存放在堆中。每调用一次就创建一个新的对象。 

第二种是先在栈中创建对象的引用str2，然后查找栈中有没有存放“abc”，如果没有，则将“abc”存放进栈，并将str2指向“abc”，如果已经有“abc”， 则直接将str2指向“abc”。

下面用代码说明上面的理论：

public static void main(String[] args) {
        String str1 = new String("abc");
        String str2 = new String("abc");
        System.out.println(str1 == str2);
    }

输出结果为：false

public static void main(String[] args) {
        String str1 = "abc";
        String str2 = "abc";
        System.out.println(str1 == str2);
    }

输出结果为：true

因此，用第二种方式创建多个“abc”字符串，在内存中其实只存在一个对象而已。这种写法有利于节省内存空间。同时还可以提高程序的运行速度，因为JVM会自动根据栈中数据的实际情况来决定是否创建新对象。

String str1 = new String("abc");
String str2 = "abc";

附录：Java中的堆和栈的区别

java中堆和栈的区别自然是面试中的常见问题，下面几点就是其具体的区别

各司其职

最主要的区别就是栈内存用来存储局部变量和方法调用。
而堆内存用来存储Java中的对象。无论是成员变量，局部变量，还是类变量，它们指向的对象都存储在堆内存中。

独有还是共享

栈内存归属于单个线程，每个线程都会有一个栈内存，其存储的变量只能在其所属线程中可见，即栈内存可以理解成线程的私有内存。
而堆内存中的对象对所有线程可见。堆内存中的对象可以被所有线程访问。

异常错误 

如果栈内存没有可用的空间存储方法调用和局部变量，JVM会抛出java.lang.StackOverFlowError。
而如果是堆内存没有可用的空间存储生成的对象，JVM会抛出java.lang.OutOfMemoryError。

空间大小

栈的内存要远远小于堆内存，如果你使用递归的话，那么你的栈很快就会充满。如果递归没有及时跳出，很可能发生StackOverFlowError问题。
你可以通过-Xss选项设置栈内存的大小。-Xms选项可以设置堆的开始时的大小，-Xmx选项可以设置堆的最大值。

这就是Java中堆和栈的区别。理解好这个问题的话，可以对你解决开发中的问题，分析堆内存和栈内存使用，甚至性能调优都有帮助。

查看默认值(Updated)

查看堆的默认值，使用下面的代码，其中InitialHeapSize为最开始的堆的大小，MaxHeapSize为堆的最大值。

13:17 $ java -XX:+PrintFlagsFinal -version | grep HeapSize
 uintx ErgoHeapSizeLimit    = 0     {product}
 uintx HeapSizePerGCThread   = 87241520    {product}
 uintx InitialHeapSize    := 134217728    {product}
 uintx LargePageHeapSizeThreshold  = 134217728    {product}
 uintx MaxHeapSize    := 2147483648    {product}
java version "1.8.0_25"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_25-b17)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.25-b02, mixed mode)

查看栈的默认值,其中ThreadStackSize为栈内存的大小。

13:21 $ java -XX:+PrintFlagsFinal -version | grep ThreadStackSize
 intx CompilerThreadStackSize   = 0     {pd product}
 intx ThreadStackSize    = 1024    {pd product}
 intx VMThreadStackSize    = 1024    {pd product}
java version "1.8.0_25"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_25-b17)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.25-b02, mixed mode)

总结