程序運(yùn)行時(shí),我們最好對(duì)數(shù)據(jù)保存到什么地方做到心中有數(shù)。特別要注意的是內(nèi)存的分配。有六個(gè)地方都可以保存數(shù)據(jù):
(1) 寄存器。這是最快的保存區(qū)域,因?yàn)樗挥诤推渌斜4娣绞讲煌牡胤剑禾幚砥鲀?nèi)部。然而,寄存器的數(shù)量十分有限,所以寄存器是根據(jù)需要由編譯器分配。我們對(duì)此沒有直接的控制權(quán),也不可能在自己的程序里找到寄存器存在的任何蹤跡。
(2) 棧(stack)。存放基本類型的變量數(shù)據(jù)和對(duì)象的引用,但對(duì)象本身不存放在棧中,而是存放在堆(new 出來的對(duì)象)或者常量池中(字符串常量對(duì)象存放在常量池中。) 駐留于常規(guī)RAM(隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器)區(qū)域,但可通過它的“堆棧指針”獲得處理的直接支持。堆棧指針若向下移,會(huì)創(chuàng)建新的內(nèi)存;若向上移,則會(huì)釋放那些內(nèi)存。這是一種特別快、特別有效的數(shù)據(jù)保存方式,僅次于寄存器。創(chuàng)建程序時(shí),Java編譯器必須準(zhǔn)確地知道堆棧內(nèi)保存的所有數(shù)據(jù)的“長(zhǎng)度”以及“存在時(shí)間”。這是由于它必須生成相應(yīng)的代碼,以便向上和向下移動(dòng)指針。這一限制無疑影響了程序的靈活性,所以盡管有些Java數(shù)據(jù)要保存在堆棧里——特別是對(duì)象句柄,但Java對(duì)象并不放到其中。
(3) 堆(heap)。存放所有new出來的對(duì)象,一種常規(guī)用途的內(nèi)存池(也在RAM區(qū)域),其中保存了Java對(duì)象。和堆棧不同,“內(nèi)存堆”或“堆”(Heap)最吸引人的地方在于編譯器不必知道要從堆里分配多少存儲(chǔ)空間,也不必知道存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)要在堆里停留多長(zhǎng)的時(shí)間。因此,用堆保存數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)得到更大的靈活性。要求創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象時(shí),只需用new命令編制相關(guān)的代碼即可。執(zhí)行這些代碼時(shí),會(huì)在堆里自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的保存。當(dāng)然,為達(dá)到這種靈活性,必然會(huì)付出一定的代價(jià):在堆里分配存儲(chǔ)空間時(shí)會(huì)花掉更長(zhǎng)的時(shí)間!
(4) 靜態(tài)存儲(chǔ)。存放靜態(tài)成員(static定義的),這兒的“靜態(tài)”(Static)是指“位于固定位置”(盡管也在RAM里)。程序運(yùn)行期間,靜態(tài)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)將隨時(shí)等候調(diào)用。可用static關(guān)鍵字指出一個(gè)對(duì)象的特定元素是靜態(tài)的。但Java對(duì)象本身永遠(yuǎn)都不會(huì)置入靜態(tài)存儲(chǔ)空間。
(5) 常數(shù)存儲(chǔ)。存放字符串常量和基本類型常量(public static final)。 常數(shù)值通常直接置于程序代碼內(nèi)部。這樣做是安全的,因?yàn)樗鼈冇肋h(yuǎn)都不會(huì)改變。有的常數(shù)需要嚴(yán)格地保護(hù),所以可考慮將它們置入只讀存儲(chǔ)器(ROM)。
(6) 非RAM存儲(chǔ)。若數(shù)據(jù)完全獨(dú)立于一個(gè)程序之外,則程序不運(yùn)行時(shí)仍可存在,并在程序的控制范圍之外。其中兩個(gè)最主要的例子便是“流式對(duì)象”和“固定對(duì)象”。對(duì)于流式對(duì)象,對(duì)象會(huì)變成字節(jié)流,通常會(huì)發(fā)給另一臺(tái)機(jī)器。而對(duì)于固定對(duì)象,對(duì)象保存在磁盤中。即使程序中止運(yùn)行,它們?nèi)钥杀3肿约旱臓顟B(tài)不變。對(duì)于這些類型的數(shù)據(jù)存儲(chǔ),一個(gè)特別有用的技巧就是它們能存在于其他媒體中。一旦需要,甚至能將它們恢復(fù)成普通的、基于RAM的對(duì)象。Java 1.1提供了對(duì)Lightweight persistence的支持。未來的版本甚至可能提供更完整的方案
這里我們主要關(guān)心棧,堆和常量池,對(duì)于棧和常量池中的對(duì)象可以共享,對(duì)于堆中的對(duì)象不可以共享。棧中的數(shù)據(jù)大小和生命周期是可以確定的,當(dāng)沒有引用指向數(shù)據(jù)時(shí),這個(gè)數(shù)據(jù)就會(huì)消失。堆中的對(duì)象的由垃圾回收器負(fù)責(zé)回收,因此大小和生命周期不需要確定,具有很大的靈活性。
對(duì)于字符串:其對(duì)象的引用都是存儲(chǔ)在棧中的,如果是編譯期已經(jīng)創(chuàng)建好(直接用雙引號(hào)定義的)的就存儲(chǔ)在常量池中,如果是運(yùn)行期(new出來的)才能確定的就存儲(chǔ)在堆中。對(duì)于equals相等的字符串,在常量池中永遠(yuǎn)只有一份,在堆中有多份。
如以下代碼:
Java代碼
String s1 = "china";
String s2 = "china";
String s3 = "china";
String ss1 = new String("china");
String ss2 = new String("china");
String ss3 = new String("china");

這里解釋一下黃色這3個(gè)箭頭,對(duì)于通過new產(chǎn)生一個(gè)字符串(假設(shè)為”china”)時(shí),會(huì)先去常量池中查找是否已經(jīng)有了”china”對(duì)象,如果沒有則在常量池中創(chuàng)建一個(gè)此字符串對(duì)象,然后堆中再創(chuàng)建一個(gè)常量池中此”china”對(duì)象的拷貝對(duì)象。這也就是有道面試題:String s = new String(“xyz”);產(chǎn)生幾個(gè)對(duì)象?一個(gè)或兩個(gè),如果常量池中原來沒有”xyz”,就是兩個(gè)。
對(duì)于基礎(chǔ)類型的變量和常量:變量和引用存儲(chǔ)在棧中,常量存儲(chǔ)在常量池中。
如以下代碼:
Java代碼
int i1 = 9;
int i2 = 9;
int i3 = 9;
public static final int INT1 = 9;
public static final int INT2 = 9;
public static final int INT3 = 9;

對(duì)于成員變量和局部變量:成員變量就是方法外部,類的內(nèi)部定義的變量;局部變量就是方法或語(yǔ)句塊內(nèi)部定義的變量。局部變量必須初始化。
形式參數(shù)是局部變量,局部變量的數(shù)據(jù)存在于棧內(nèi)存中。棧內(nèi)存中的局部變量隨著方法的消失而消失。
成員變量存儲(chǔ)在堆中的對(duì)象里面,由垃圾回收器負(fù)責(zé)回收。
如以下代碼:
Java代碼
class BirthDate {
private int day;
private int month;
private int year;
public BirthDate(int d, int m, int y) {
day = d;
month = m;
year = y;
}
省略get,set方法………
}
public class Test{
public static void main(String args[]){
int date = 9;
Test test = new Test();
test.change(date);
BirthDate d1= new BirthDate(7,7,1970);
}
public void change1(int i){
i = 1234;
}
}

對(duì)于以上這段代碼,date為局部變量,i,d,m,y都是形參為局部變量,day,month,year為成員變量。下面分析一下代碼執(zhí)行時(shí)候的變化:
1. main方法開始執(zhí)行:int date = 9;
date局部變量,基礎(chǔ)類型,引用和值都存在棧中。
2. Test test = new Test();
test為對(duì)象引用,存在棧中,對(duì)象(new Test())存在堆中。
3. test.change(date);
i為局部變量,引用和值存在棧中。當(dāng)方法change執(zhí)行完成后,i就會(huì)從棧中消失。
4. BirthDate d1= new BirthDate(7,7,1970);
d1 為對(duì)象引用,存在棧中,對(duì)象(new BirthDate())存在堆中,其中d,m,y為局部變量存儲(chǔ)在棧中,且它們的類型為基礎(chǔ)類型,因此它們的數(shù)據(jù)也存儲(chǔ)在棧中。 day,month,year為成員變量,它們存儲(chǔ)在堆中(new BirthDate()里面)。當(dāng)BirthDate構(gòu)造方法執(zhí)行完之后,d,m,y將從棧中消失。
5.main方法執(zhí)行完之后,date變量,test,d1引用將從棧中消失,new Test(),new BirthDate()將等待垃圾回收。
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