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    JAVA基礎:關于Java棧與堆的思考

    發布: 2008-6-04 15:00 | 作者: 不詳 | 來源: 賽迪網論壇 | 查看: 84次 | 進入軟件測試論壇討論

    領測軟件測試網 關鍵字:Java棧與堆

     1.棧(stack)與堆(heap)都是Java用來在Ram中存放數據的地方。與C++不同,Java自動管理棧和堆,程序員不能直接地設置;蚨。

      2. 棧的優勢是,存取速度比堆要快,僅次于直接位于CPU中的寄存器。但缺點是,存在棧中的數據大小與生存期必須是確定的,缺乏靈活性。另外,棧數據可以共享,詳見第3點。堆的優勢是可以動態地分配內存大小,生存期也不必事先告訴編譯器,Java的垃圾收集器會自動收走這些不再使用的數據。但缺點是,由于要在運行時動態分配內存,存取速度較慢。

      3. Java中的數據類型有兩種。
      
      一種是基本類型(primitive types), 共有8種,即int, short, long, byte, float, double, boolean, char(注意,并沒有string的基本類型)。這種類型的定義是通過諸如int a = 3; long b = 255L;的形式來定義的,稱為自動變量。值得注意的是,自動變量存的是字面值,不是類的實例,即不是類的引用,這里并沒有類的存在。如int a = 3; 這里的a是一個指向int類型的引用,指向3這個字面值。這些字面值的數據,由于大小可知,生存期可知(這些字面值固定定義在某個程序塊里面,程序塊退出后,字段值就消失了),出于追求速度的原因,就存在于棧中。
      
      另外,棧有一個很重要的特殊性,就是存在棧中的數據可以共享。假設我們同時定義

      int a = 3;
      int b = 3;

      編譯器先處理int a = 3;首先它會在棧中創建一個變量為a的引用,然后查找有沒有字面值為3的地址,沒找到,就開辟一個存放3這個字面值的地址,然后將a指向3的地址。接著處理int b = 3;在創建完b的引用變量后,由于在棧中已經有3這個字面值,便將b直接指向3的地址。這樣,就出現了a與b同時均指向3的情況。
      
      特別注意的是,這種字面值的引用與類對象的引用不同。假定兩個類對象的引用同時指向一個對象,如果一個對象引用變量修改了這個對象的內部狀態,那么另一個對象引用變量也即刻反映出這個變化。相反,通過字面值的引用來修改其值,不會導致另一個指向此字面值的引用的值也跟著改變的情況。如上例,我們定義完a與 b的值后,再令a=4;那么,b不會等于4,還是等于3。在編譯器內部,遇到a=4;時,它就會重新搜索棧中是否有4的字面值,如果沒有,重新開辟地址存放4的值;如果已經有了,則直接將a指向這個地址。因此a值的改變不會影響到b的值。
      
      另一種是包裝類數據,如Integer, String, Double等將相應的基本數據類型包裝起來的類。這些類數據全部存在于堆中,Java用new()語句來顯示地告訴編譯器,在運行時才根據需要動態創建,因此比較靈活,但缺點是要占用更多的時間。

      4. String是一個特殊的包裝類數據。即可以用String str = new String("abc");的形式來創建,也可以用String str = "abc";的形式來創建(作為對比,在JDK 5.0之前,你從未見過Integer i = 3;的表達式,因為類與字面值是不能通用的,除了String。而在JDK 5.0中,這種表達式是可以的!因為編譯器在后臺進行Integer i = new Integer(3)的轉換)。前者是規范的類的創建過程,即在Java中,一切都是對象,而對象是類的實例,全部通過new()的形式來創建。Java 中的有些類,如DateFormat類,可以通過該類的getInstance()方法來返回一個新創建的類,似乎違反了此原則。其實不然。該類運用了單例模式來返回類的實例,只不過這個實例是在該類內部通過new()來創建的,而getInstance()向外部隱藏了此細節。那為什么在String str = "abc";中,并沒有通過new()來創建實例,是不是違反了上述原則?其實沒有。

      5. 關于String str = "abc"的內部工作。Java內部將此語句轉化為以下幾個步驟:
      
      (1)先定義一個名為str的對String類的對象引用變量:String str;
      (2)在棧中查找有沒有存放值為"abc"的地址,如果沒有,則開辟一個存放字面值為"abc"的地址,接著創建一個新的String類的對象o,并將o 的字符串值指向這個地址,而且在棧中這個地址旁邊記下這個引用的對象o。如果已經有了值為"abc"的地址,則查找對象o,并返回o的地址。
      (3)將str指向對象o的地址。

    延伸閱讀

    文章來源于領測軟件測試網 http://www.kjueaiud.com/

    TAG: java JAVA Java 基礎 思考

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