數(shù)據(jù)類型

Java虛擬機(jī)中，數(shù)據(jù)類型可以分為兩類：基本類型和引用類型?；绢愋偷淖兞勘４嬖贾?，即：他代表的值就是數(shù)值本身；而引用類型的變量保存引用值。“引用值”代表了某個(gè)對象的引用，而不是對象本身，對象本身存放在這個(gè)引用值所表示的地址的位置。

基本類型包括：byte,short,int,long,char,float,double,Boolean,returnAddress

引用類型包括：類類型，接口類型和數(shù)組。

堆與棧

堆和棧是程序運(yùn)行的關(guān)鍵，很有必要把他們的關(guān)系說清楚。

棧是運(yùn)行時(shí)的單位，而堆是存儲(chǔ)的單位。

棧解決程序的運(yùn)行問題，即程序如何執(zhí)行，或者說如何處理數(shù)據(jù)；堆解決的是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的問題，即數(shù)據(jù)怎么放、放在哪兒。

在Java中一個(gè)線程就會(huì)相應(yīng)有一個(gè)線程棧與之對應(yīng)，這點(diǎn)很容易理解，因?yàn)椴煌木€程執(zhí)行邏輯有所不同，因此需要一個(gè)獨(dú)立的線程棧。而堆則是所有線程共享的。棧因?yàn)槭沁\(yùn)行單位，因此里面存儲(chǔ)的信息都是跟當(dāng)前線程（或程序）相關(guān)信息的。包括局部變量、程序運(yùn)行狀態(tài)、方法返回值等等；而堆只負(fù)責(zé)存儲(chǔ)對象信息。

為什么要把堆和棧區(qū)分出來呢？棧中不是也可以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)嗎？

***，從軟件設(shè)計(jì)的角度看，棧代表了處理邏輯，而堆代表了數(shù)據(jù)。這樣分開，使得處理邏輯更為清晰。分而治之的思想。這種隔離、模塊化的思想在軟件設(shè)計(jì)的方方面面都有體現(xiàn)。

第二，堆與棧的分離，使得堆中的內(nèi)容可以被多個(gè)棧共享（也可以理解為多個(gè)線程訪問同一個(gè)對象）。這種共享的收益是很多的。一方面這種共享提供了一種有效的數(shù)據(jù)交互方式(如：共享內(nèi)存)，另一方面，堆中的共享常量和緩存可以被所有棧訪問，節(jié)省了空間。

第三，棧因?yàn)檫\(yùn)行時(shí)的需要，比如保存系統(tǒng)運(yùn)行的上下文，需要進(jìn)行地址段的劃分。由于棧只能向上增長，因此就會(huì)限制住棧存儲(chǔ)內(nèi)容的能力。而堆不同，堆中的對象是可以根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)增長的，因此棧和堆的拆分，使得動(dòng)態(tài)增長成為可能，相應(yīng)棧中只需記錄堆中的一個(gè)地址即可。

第四，面向?qū)ο缶褪嵌押蜅５?**結(jié)合。其實(shí)，面向?qū)ο蠓绞降某绦蚺c以前結(jié)構(gòu)化的程序在執(zhí)行上沒有任何區(qū)別。但是，面向?qū)ο蟮囊?，使得對待問題的思考方式發(fā)生了改變，而更接近于自然方式的思考。當(dāng)我們把對象拆開，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，對象的屬性其實(shí)就是數(shù)據(jù)，存放在堆中；而對象的行為（方法），就是運(yùn)行邏輯，放在棧中。我們在編寫對象的時(shí)候，其實(shí)即編寫了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，也編寫的處理數(shù)據(jù)的邏輯。不得不承認(rèn)，面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)，確實(shí)很美。

在Java中，Main函數(shù)就是棧的起始點(diǎn)，也是程序的起始點(diǎn)。

程序要運(yùn)行總是有一個(gè)起點(diǎn)的。同C語言一樣，java中的Main就是那個(gè)起點(diǎn)。無論什么java程序，找到main就找到了程序執(zhí)行的入口：）

堆中存什么？棧中存什么？

堆中存的是對象。棧中存的是基本數(shù)據(jù)類型和堆中對象的引用。一個(gè)對象的大小是不可估計(jì)的，或者說是可以動(dòng)態(tài)變化的，但是在棧中，一個(gè)對象只對應(yīng)了一個(gè)4btye的引用（堆棧分離的好處：））。

為什么不把基本類型放堆中呢？因?yàn)槠湔加玫目臻g一般是1~8個(gè)字節(jié)——需要空間比較少，而且因?yàn)槭腔绢愋?，所以不?huì)出現(xiàn)動(dòng)態(tài)增長的情況——長度固定，因此棧中存儲(chǔ)就夠了，如果把他存在堆中是沒有什么意義的（還會(huì)浪費(fèi)空間，后面說明）。可以這么說，基本類型和對象的引用都是存放在棧中，而且都是幾個(gè)字節(jié)的一個(gè)數(shù)，因此在程序運(yùn)行時(shí)，他們的處理方式是統(tǒng)一的。但是基本類型、對象引用和對象本身就有所區(qū)別了，因?yàn)橐粋€(gè)是棧中的數(shù)據(jù)一個(gè)是堆中的數(shù)據(jù)。最常見的一個(gè)問題就是，Java中參數(shù)傳遞時(shí)的問題。

Java中的參數(shù)傳遞時(shí)傳值呢？還是傳引用？

要說明這個(gè)問題，先要明確兩點(diǎn)：

1. 不要試圖與C進(jìn)行類比，Java中沒有指針的概念

2. 程序運(yùn)行永遠(yuǎn)都是在棧中進(jìn)行的，因而參數(shù)傳遞時(shí)，只存在傳遞基本類型和對象引用的問題。不會(huì)直接傳對象本身。

明確以上兩點(diǎn)后。Java在方法調(diào)用傳遞參數(shù)時(shí)，因?yàn)闆]有指針，所以它都是進(jìn)行傳值調(diào)用（這點(diǎn)可以參考C的傳值調(diào)用）。因此，很多書里面都說Java是進(jìn)行傳值調(diào)用，這點(diǎn)沒有問題，而且也簡化的C中復(fù)雜性。

但是傳引用的錯(cuò)覺是如何造成的呢？在運(yùn)行棧中，基本類型和引用的處理是一樣的，都是傳值，所以，如果是傳引用的方法調(diào)用，也同時(shí)可以理解為“傳引用值”的傳值調(diào)用，即引用的處理跟基本類型是完全一樣的。但是當(dāng)進(jìn)入被調(diào)用方法時(shí)，被傳遞的這個(gè)引用的值，被程序解釋（或者查找）到堆中的對象，這個(gè)時(shí)候才對應(yīng)到真正的對象。如果此時(shí)進(jìn)行修改，修改的是引用對應(yīng)的對象，而不是引用本身，即：修改的是堆中的數(shù)據(jù)。所以這個(gè)修改是可以保持的了。

對象，從某種意義上說，是由基本類型組成的?？梢园岩粋€(gè)對象看作為一棵樹，對象的屬性如果還是對象，則還是一顆樹（即非葉子節(jié)點(diǎn)），基本類型則為樹的葉子節(jié)點(diǎn)。程序參數(shù)傳遞時(shí)，被傳遞的值本身都是不能進(jìn)行修改的，但是，如果這個(gè)值是一個(gè)非葉子節(jié)點(diǎn)（即一個(gè)對象引用），則可以修改這個(gè)節(jié)點(diǎn)下面的所有內(nèi)容。

堆和棧中，棧是程序運(yùn)行最根本的東西。程序運(yùn)行可以沒有堆，但是不能沒有棧。而堆是為棧進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)，說白了堆就是一塊共享的內(nèi)存。不過，正是因?yàn)槎押蜅５姆蛛x的思想，才使得Java的垃圾回收成為可能。

Java中，棧的大小通過-Xss來設(shè)置，當(dāng)棧中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)比較多時(shí)，需要適當(dāng)調(diào)大這個(gè)值，否則會(huì)出現(xiàn)java.lang.StackOverflowError異常。常見的出現(xiàn)這個(gè)異常的是無法返回的遞歸，因?yàn)榇藭r(shí)棧中保存的信息都是方法返回的記錄點(diǎn)。

Java對象的大小

基本數(shù)據(jù)的類型的大小是固定的，這里就不多說了。對于非基本類型的Java對象，其大小就值得商榷。

在Java中，一個(gè)空Object對象的大小是8byte，這個(gè)大小只是保存堆中一個(gè)沒有任何屬性的對象的大小。看下面語句：

Object ob = new Object(); 

這樣在程序中完成了一個(gè)Java對象的生命，但是它所占的空間為：4byte+8byte。4byte是上面部分所說的Java棧中保存引用的所需要的空間。而那8byte則是Java堆中對象的信息。因?yàn)樗械腏ava非基本類型的對象都需要默認(rèn)繼承Object對象，因此不論什么樣的Java對象，其大小都必須是大于8byte。

有了Object對象的大小，我們就可以計(jì)算其他對象的大小了。

Class NewObject {  
   int count;  
   boolean flag;  
   Object ob;  
   }  
//其大小為：空對象大小(8byte)+int大小(4byte)+Boolean大小(1byte)+空Object引用的大小(4byte)=17byte。
但是因?yàn)镴ava在對對象內(nèi)存分配時(shí)都是以8的整數(shù)倍來分，因此大于17byte的最接近8的整數(shù)倍的是24，因此此對象的大
小為24byte。 

這里需要注意一下基本類型的包裝類型的大小。因?yàn)檫@種包裝類型已經(jīng)成為對象了，因此需要把他們作為對象來看待。包裝類型的大小至少是12byte（聲明一個(gè)空Object至少需要的空間），而且12byte沒有包含任何有效信息，同時(shí)，因?yàn)镴ava對象大小是8的整數(shù)倍，因此一個(gè)基本類型包裝類的大小至少是16byte。這個(gè)內(nèi)存占用是很恐怖的，它是使用基本類型的N倍（N>2），有些類型的內(nèi)存占用更是夸張（隨便想下就知道了）。因此，可能的話應(yīng)盡量少使用包裝類。在JDK5.0以后，因?yàn)榧尤肓俗詣?dòng)類型裝換，因此，Java虛擬機(jī)會(huì)在存儲(chǔ)方面進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化。

引用類型

對象引用類型分為強(qiáng)引用、軟引用、弱引用和虛引用。

強(qiáng)引用：就是我們一般聲明對象是時(shí)虛擬機(jī)生成的引用，強(qiáng)引用環(huán)境下，垃圾回收時(shí)需要嚴(yán)格判斷當(dāng)前對象是否被強(qiáng)引用，如果被強(qiáng)引用，則不會(huì)被垃圾回收

軟引用：軟引用一般被做為緩存來使用。與強(qiáng)引用的區(qū)別是，軟引用在垃圾回收時(shí)，虛擬機(jī)會(huì)根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)的剩余內(nèi)存來決定是否對軟引用進(jìn)行回收。如果剩余內(nèi)存比較緊張，則虛擬機(jī)會(huì)回收軟引用所引用的空間；如果剩余內(nèi)存相對富裕，則不會(huì)進(jìn)行回收。換句話說，虛擬機(jī)在發(fā)生OutOfMemory時(shí)，肯定是沒有軟引用存在的。

弱引用：弱引用與軟引用類似，都是作為緩存來使用。但與軟引用不同，弱引用在進(jìn)行垃圾回收時(shí)，是一定會(huì)被回收掉的，因此其生命周期只存在于一個(gè)垃圾回收周期內(nèi)。

強(qiáng)引用不用說，我們系統(tǒng)一般在使用時(shí)都是用的強(qiáng)引用。而“軟引用”和“弱引用”比較少見。他們一般被作為緩存使用，而且一般是在內(nèi)存大小比較受限的情況下做為緩存。因?yàn)槿绻麅?nèi)存足夠大的話，可以直接使用強(qiáng)引用作為緩存即可，同時(shí)可控性更高。因而，他們常見的是被使用在桌面應(yīng)用系統(tǒng)的緩存。

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