java中的數據存儲結構

在java中數據的存儲結構可以分為六種:

寄存器存儲區

由于位于處理器cpu的內部,所以其是最快的存儲區,然而寄存器的空間極其珍貴有限,所以程序開發者無法直接控制寄存器空間的分配,它的分配工作是由編譯器自行分配的.

特點:最快的存儲區, 由編譯器根據需求進行分配,開發者在程序中無法進行控制.

堆棧存儲區

位于通用RAM中,即內存中。它可以通過”堆棧指針”從cpu那里獲取支持，通過操作”堆棧指針”的上下移動來實現堆棧區中對內存的申請和釋放.堆棧指針若向下移動，則分配新的內存;若向上移動，則釋放那些內存。這是一種快速有效的分配存儲方法，速度僅次于寄存器.

創建程序時候，JAVA編譯器必須知道存儲在堆棧內所有數據的確切大小和生命周期，因為它必須生成相應的代碼，以便上下移動堆棧指針。這一約束限制了程序的靈活性，所以雖然某些JAVA數據存儲在堆棧中——特別是對象引用，但是JAVA對象不存儲其中.

特點:存放基本類型的變量數據和對象，數組的引用，但對象本身不存放在棧中，而是存放在堆（new 出來的對象）或者常量池中（字符串常量對象存放在常量池中).

堆區

跟堆棧區一樣也存在于RAM中，用于存放所有的JAVA對象。堆不同于堆棧的好處是：編譯器不需要知道要從堆里分配多少存儲區域，也不必知道存儲的數據在堆里存活多長時間。因此，在堆里分配存儲有很大的靈活性。當你需要創建一個對象的時候，只需要new寫一行簡單的代碼，當執行這行代碼時，會自動在堆里進行存儲分配。當然，為這種靈活性必須要付出相應的代碼。用堆進行存儲分配比用堆棧進行存儲存儲需要更多的時間.

特點:存放所有new出來的對象,而針對堆中對象內存的回收依賴于GC.

靜態存儲區

存儲用static修飾的成員變量或方法.雖然static關鍵字可以用來標識一個對象是靜態的,但JAVA對象本身不會被存放在靜態存儲空間里,而是存儲在堆內存區.

特點:存放static修飾的靜態成員（方法或變量）

常量存儲區

常量(字符串常量和基本類型常量)通常直接存儲在程序代碼內部（常量池）。這樣做是安全的，因為它們的值在初始化時就已經被確定，并不會被改變。常量池在java用于保存在編譯期已確定的，已編譯的class文件中的一份數據。它包括了關于類，方法，接口等中的常量，也包括字符串常量，如String s = “abc”這種字面量方式.

特點:存放字符串常量和基本類型常量（public static final).

非RAM數據存儲區

如果數據完全存活于程序之外，那么它可以不受程序的任何控制，在程序沒有運行時也可以存在.

特點:硬盤等永久存儲空間.

堆與堆棧的關系:

這是一個關于堆與棧關系的引用說明

堆：堆是heap，是所謂的動態內存，其中的內存在不需要時可以回收，以分配給新的內存請求，其內存中的數據是無序的，即先分配的和隨后分配的內存并沒有什么必然的位置關系，釋放時也可以沒有先后順序。一般由使用者自由分配，在C語言中malloc分配的就是堆，需要手動釋放。 堆棧:就是stack。實際上是只有一個出入口的隊列，即后進先出(frist in , last out)，先分配的內存必定后釋放。一般由，由系統自動分配，存放函數的參數值，局部變量等，自動清除。 還有，堆是全局的，堆棧是每個函數進入的時候分一小塊，函數返回的時候就釋放了，靜態和全局變量，new得到的變量，都放在堆中，局部變量放在堆棧中，所以函數返回，局部變量就全沒了。 JAVA中的基本類型，其實需要特殊對待。因為，在JAVA中，通過new創建的對象存儲在“堆”中，所以用new 創建一個小的、簡單的變量，如基本類型等，往往不是很有效。因此，在JAVA中，對于這些類型，采用了與C、C++相同的方法。也就是說，不用new 來創建，而是創建一個并非是“引用”的“自動”變量。這個變量擁有它的“值”，并置于堆棧中，因此更高效。 實際上類的實例方法在內存中是只有一份,不過肯定不會是第一個對象中,如果是第一個對象的話,那么當第一個對象被銷毀的時候,那么后面的對象就永遠無法調用了。 類的實例方法存在一個專門的區叫方法區（method area）,事實上類剛裝載的時候就被裝載好了,不過它們在”睡眠”,只是這些方法必須當有對象產生的時候才會”蘇醒”.(比如,一個輸出類的成員變量的方法,如果連對象都沒有,何來的輸出成員變量).所以,方法在裝載的時候就有了,但是不可用,因為它沒有指象任何一個對象. 而靜態的又不一樣了,靜態的東西存在靜態存儲(static storage)區,他們和類是一個等級的，就是說只要類被裝載,它們就可以直接用.(用類名來調用).他們不依賴與任何對象,所以也不能輸出任何對象的成員屬性.(除非成員屬性也是靜態的). 每個對象在new的時候都會在堆區中開辟內存,用來保存對象的屬性和方法.(實際上方法保存的只是方法區的引用,如果保存的是方法本身,那么試想一下,有多少個對象就得有多少個方法,那么又和第一點中”實例方法在內存中只有一份拷貝”相矛盾了)。

棧內存中存儲的數據可以實現數據共享

假設我們定義了兩個局部變量(注意局部變量和方法形參才保存在棧中,成員變量是保存在堆中,不要混淆了) int s1=20;int s2=20;編譯器工作流程如下: