參考鏈接： 在Java中為靜態(tài)最終static final變量分配值

轉(zhuǎn)載來源：https://blog.csdn.net/peterwin1987/article/details/7571808?

Java棧與堆?

堆:順序隨意?

棧:后進(jìn)先出(Last-in/First-Out).?

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? ? ?Java的堆是一個運行時數(shù)據(jù)區(qū),類的對象從中分配空間。這些對象通過new、newarray、anewarray和multianewarray等指令建立，它們不需要程序代碼來顯式的釋放。堆是由垃圾回收來負(fù)責(zé)的，堆的優(yōu)勢是可以動態(tài)地分配內(nèi)存大小，生存期也不必事先告訴編譯器，因為它是在運行時動態(tài)分配內(nèi)存的，Java的垃圾收集器會自動收走這些不再使用的數(shù)據(jù)。但缺點是，由于要在運行時動態(tài)分配內(nèi)存，存取速度較慢.?

? ? 棧的優(yōu)勢是，存取速度比堆要快，僅次于寄存器，棧數(shù)據(jù)可以共享。但缺點是，存在棧中的數(shù)據(jù)大小與生存期必須是確定的，缺乏靈活性。棧中主要存放一些基本類型的變量（int, short, long, byte, float, double, boolean, char）和對象句柄。?

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1. 棧(stack)與堆(heap)都是Java用來在Ram中存放數(shù)據(jù)的地方。與C++不同，Java自動管理棧和堆，程序員不能直接地設(shè)置棧或堆。?

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2. 棧的優(yōu)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(shù)據(jù)大小與生存期必須是確定的，缺乏靈活性。另外，棧數(shù)據(jù)可以共享，詳見第3點。堆的優(yōu)勢是可以動態(tài)地分配內(nèi)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(shù)據(jù)。但缺點是，由于要在運行時動態(tài)分配內(nèi)存，存取速度較慢。?

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3. Java中的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)，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(shù)據(jù)可以共享。假設(shè)我們同時定義：? 復(fù)制內(nèi)容到剪貼板代碼:? int a = 3;? int b = 3；? 編譯器先處理int a = 3；首先它會在棧中創(chuàng)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(chuàng)建完b的引用變量后，由于在棧中已經(jīng)有3這個字面值，便將b直接指向3的地址。這樣，就出現(xiàn)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(nèi)部狀態(tài)，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(dǎo)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(nèi)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(jīng)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(shù)據(jù)，如Integer, String, Double等將相應(yīng)的基本數(shù)據(jù)類型包裝起來的類。這些類數(shù)據(jù)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(jù)需要動態(tài)創(chuàng)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(shù)據(jù)。即可以用String str = new String("abc");的形式來創(chuàng)建，也可以用String str = "abc"；的形式來創(chuàng)建(作為對比，在JDK 5.0之前，你從未見過Integer i = 3;的表達(dá)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(dá)式是可以的！因為編譯器在后臺進(jìn)行Integer i = new Integer(3)的轉(zhuǎn)換)。前者是規(guī)范的類的創(chuàng)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(chuàng)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(chuàng)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(nèi)部通過new()來創(chuàng)建的，而getInstance()向外部隱藏了此細(xì)節(jié)。那為什么在String str = "abc"；中，并沒有通過new()來創(chuàng)建實例，是不是違反了上述原則？其實沒有。?

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5. 關(guān)于String str = "abc"的內(nèi)部工作。Java內(nèi)部將此語句轉(zhuǎn)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(chuàng)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(jīng)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?qū)ο髈的地址。?

值得注意的是，一般String類中字符串值都是直接存值的。但像String str = "abc"；這種場合下，其字符串值卻是保存了一個指向存在棧中數(shù)據(jù)的引用！?

為了更好地說明這個問題，我們可以通過以下的幾個代碼進(jìn)行驗證。? 復(fù)制內(nèi)容到剪貼板代碼:? String str1 = "abc";? String str2 = "abc";? System.out.println(str1==str2); //true? 注意，我們這里并不用str1.equals(str2)；的方式，因為這將比較兩個字符串的值是否相等。==號，根據(jù)JDK的說明，只有在兩個引用都指向了同一個對象時才返回真值。而我們在這里要看的是，str1與str2是否都指向了同一個對象。 結(jié)果說明，JVM創(chuàng)建了兩個引用str1和str2，但只創(chuàng)建了一個對象，而且兩個引用都指向了這個對象。?

我們再來更進(jìn)一步，將以上代碼改成：? 復(fù)制內(nèi)容到剪貼板代碼:? String str1 = "abc";? String str2 = "abc";? str1 = "bcd";? System.out.println(str1 + "," + str2); //bcd, abc? System.out.println(str1==str2); //false? 這就是說，賦值的變化導(dǎo)致了類對象引用的變化，str1指向了另外一個新對象！而str2仍舊指向原來的對象。上例中，當(dāng)我們將str1的值改為"bcd"時，JVM發(fā)現(xiàn)在棧中沒有存放該值的地址，便開辟了這個地址，并創(chuàng)建了一個新的對象，其字符串的值指向這個地址。?

事實上，String類被設(shè)計成為不可改變(immutable)的類。如果你要改變其值，可以，但JVM在運行時根據(jù)新值悄悄創(chuàng)建了一個新對象，然后將這個對象的地址返回給原來類的引用。這個創(chuàng)建過程雖說是完全自動進(jìn)行的，但它畢竟占用了更多的時間。在對時間要求比較敏感的環(huán)境中，會帶有一定的不良影響。?

再修改原來代碼：? 復(fù)制內(nèi)容到剪貼板代碼:? String str1 = "abc";? String str2 = "abc";?

str1 = "bcd";?

String str3 = str1;? System.out.println(str3); //bcd?

String str4 = "bcd";? System.out.println(str1 == str4); //true? str3這個對象的引用直接指向str1所指向的對象(注意，str3并沒有創(chuàng)建新對象)。當(dāng)str1改完其值后，再創(chuàng)建一個String的引用str4，并指向因str1修改值而創(chuàng)建的新的對象。可以發(fā)現(xiàn)，這回str4也沒有創(chuàng)建新的對象，從而再次實現(xiàn)棧中數(shù)據(jù)的共享。?

我們再接著看以下的代碼。? 復(fù)制內(nèi)容到剪貼板代碼:? String str1 = new String("abc");? String str2 = "abc";? System.out.println(str1==str2); //false 創(chuàng)建了兩個引用。創(chuàng)建了兩個對象。兩個引用分別指向不同的兩個對象。?

String str1 = "abc";? String str2 = new String("abc");? System.out.println(str1==str2); //false? 創(chuàng)建了兩個引用。創(chuàng)建了兩個對象。兩個引用分別指向不同的兩個對象。?

以上兩段代碼說明，只要是用new()來新建對象的，都會在堆中創(chuàng)建，而且其字符串是單獨存值的，即使與棧中的數(shù)據(jù)相同，也不會與棧中的數(shù)據(jù)共享。?

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6. 數(shù)據(jù)類型包裝類的值不可修改。不僅僅是String類的值不可修改，所有的數(shù)據(jù)類型包裝類都不能更改其內(nèi)部的值。?

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7. 結(jié)論與建議：?

(1)我們在使用諸如String str = "abc"；的格式定義類時，總是想當(dāng)然地認(rèn)為，我們創(chuàng)建了String類的對象str。擔(dān)心陷阱！對象可能并沒有被創(chuàng)建！唯一可以肯定的是，指向String類的引用被創(chuàng)建了。至于這個引用到底是否指向了一個新的對象，必須根據(jù)上下文來考慮，除非你通過new()方法來顯要地創(chuàng)建一個新的對象。因此，更為準(zhǔn)確的說法是，我們創(chuàng)建了一個指向String類的對象的引用變量str，這個對象引用變量指向了某個值為"abc"的String類。清醒地認(rèn)識到這一點對排除程序中難以發(fā)現(xiàn)的bug是很有幫助的。?

(2)使用String str = "abc"；的方式，可以在一定程度上提高程序的運行速度，因為JVM會自動根據(jù)棧中數(shù)據(jù)的實際情況來決定是否有必要創(chuàng)建新對象。而對于String str = new String("abc")；的代碼，則一概在堆中創(chuàng)建新對象，而不管其字符串值是否相等，是否有必要創(chuàng)建新對象，從而加重了程序的負(fù)擔(dān)。這個思想應(yīng)該是享元模式的思想，但JDK的內(nèi)部在這里實現(xiàn)是否應(yīng)用了這個模式，不得而知。?

(3)當(dāng)比較包裝類里面的數(shù)值是否相等時，用equals()方法；當(dāng)測試兩個包裝類的引用是否指向同一個對象時，用==。?

(4)由于String類的immutable性質(zhì)，當(dāng)String變量需要經(jīng)常變換其值時，應(yīng)該考慮使用StringBuffer類，以提高程序效率。?

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java中堆棧(stack)和堆(heap)【轉(zhuǎn)摘】?

? ? ? 地址：http://blog.csdn.net/jerryao/archive/2006/07/04/874101.aspx?

堆棧(stack)和堆(heap)?

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（１）內(nèi)存分配的策略?

　　按照編譯原理的觀點,程序運行時的內(nèi)存分配有三種策略,分別是靜態(tài)的,棧式的,和堆式的.?

　靜態(tài)存儲分配是指在編譯時就能確定每個數(shù)據(jù)目標(biāo)在運行時刻的存儲空間需求,因而在編譯時就可以給他們分配固定的內(nèi)存空間.這種分配策略要求程序代碼中不允許有可變數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(比如可變數(shù)組)的存在,也不允許有嵌套或者遞歸的結(jié)構(gòu)出現(xiàn),因為它們都會導(dǎo)致編譯程序無法計算準(zhǔn)確的存儲空間需求.?

　棧式存儲分配也可稱為動態(tài)存儲分配,是由一個類似于堆棧的運行棧來實現(xiàn)的.和靜態(tài)存儲分配相反,在棧式存儲方案中,程序?qū)?shù)據(jù)區(qū)的需求在編譯時是完全未知的,只有到運行的時候才能夠知道,但是規(guī)定在運行中進(jìn)入一個程序模塊時,必須知道該程序模塊所需的數(shù)據(jù)區(qū)大小才能夠為其分配內(nèi)存.和我們在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)所熟知的棧一樣,棧式存儲分配按照先進(jìn)后出的原則進(jìn)行分配。?

　靜態(tài)存儲分配要求在編譯時能知道所有變量的存儲要求,棧式存儲分配要求在過程的入口處必須知道所有的存儲要求,而堆式存儲分配則專門負(fù)責(zé)在編譯時或運行時模塊入口處都無法確定存儲要求的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)存分配,比如可變長度串和對象實例.堆由大片的可利用塊或空閑塊組成,堆中的內(nèi)存可以按照任意順序分配和釋放.?

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（２）堆和棧的比較?

　　上面的定義從編譯原理的教材中總結(jié)而來,除靜態(tài)存儲分配之外,都顯得很呆板和難以理解,下面撇開靜態(tài)存儲分配,集中比較堆和棧:?

　從堆和棧的功能和作用來通俗的比較, 堆主要用來存放對象的，棧主要是用來執(zhí)行程序的 .而這種不同又主要是由于堆和棧的特點決定的:?

? ?在編程中，例如C/C++中，所有的方法調(diào)用都是通過棧來進(jìn)行的,所有的局部變量,形式參數(shù)都是從棧中分配內(nèi)存空間的。實際上也不是什么分配,只是從棧頂向上用就行,就好像工廠中的傳送帶(conveyor belt)一樣,Stack Pointer會自動指引你到放東西的位置,你所要做的只是把東西放下來就行.退出函數(shù)的時候，修改棧指針就可以把棧中的內(nèi)容銷毀.這樣的模式速度最快,當(dāng)然要用來運行程序了.需要注意的是,在分配的時候,比如為一個即將要調(diào)用的程序模塊分配數(shù)據(jù)區(qū)時,應(yīng)事先知道這個數(shù)據(jù)區(qū)的大小,也就說是雖然分配是在程序運行時進(jìn)行的,但是分配的大小多少是確定的,不變的,而這個"大小多少"是在編譯時確定的,不是在運行時.?

? ?堆是應(yīng)用程序在運行的時候請求操作系統(tǒng)分配給自己內(nèi)存，由于從操作系統(tǒng)管理的內(nèi)存分配,所以在分配和銷毀時都要占用時間，因此用堆的效率非常低.但是堆的優(yōu)點在于,編譯器不必知道要從堆里分配多少存儲空間，也不必知道存儲的數(shù)據(jù)要在堆里停留多長的時間,因此,用堆保存數(shù)據(jù)時會得到更大的靈活性。事實上,面向?qū)ο蟮亩鄳B(tài)性,堆內(nèi)存分配是必不可少的,因為多態(tài)變量所需的存儲空間只有在運行時創(chuàng)建了對象之后才能確定.在C++中，要求創(chuàng)建一個對象時，只需用new命令編制相關(guān)的代碼即可。執(zhí)行這些代碼時，會在堆里自動進(jìn)行數(shù)據(jù)的保存.當(dāng)然，為達(dá)到這種靈活性，必然會付出一定的代價:在堆里分配存儲空間時會花掉更長的時間！這也正是導(dǎo)致我們剛才所說的效率低的原因,看來列寧同志說的好,人的優(yōu)點往往也是人的缺點,人的缺點往往也是人的優(yōu)點(暈~).?

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（３）JVM中的堆和棧?

　　JVM是基于堆棧的虛擬機(jī).JVM為每個新創(chuàng)建的線程都分配一個堆棧.也就是說,對于一個Java程序來說，它的運行就是通過對堆棧的操作來完成的。堆棧以幀為單位保存線程的狀態(tài)。JVM對堆棧只進(jìn)行兩種操作:以幀為單位的壓棧和出棧操作。?

? 我們知道,某個線程正在執(zhí)行的方法稱為此線程的當(dāng)前方法.我們可能不知道,當(dāng)前方法使用的幀稱為當(dāng)前幀。當(dāng)線程激活一個Java方法,JVM就會在線程的Java堆棧里新壓入一個幀。這個幀自然成為了當(dāng)前幀.在此方法執(zhí)行期間,這個幀將用來保存參數(shù),局部變量,中間計算過程和其他數(shù)據(jù).這個幀在這里和編譯原理中的活動紀(jì)錄的概念是差不多的.?

? 從Java的這種分配機(jī)制來看,堆棧又可以這樣理解:堆棧(Stack)是操作系統(tǒng)在建立某個進(jìn)程時或者線程(在支持多線程的操作系統(tǒng)中是線程)為這個線程建立的存儲區(qū)域，該區(qū)域具有先進(jìn)后出的特性。?

? ?每一個Java應(yīng)用都唯一對應(yīng)一個JVM實例，每一個實例唯一對應(yīng)一個堆。應(yīng)用程序在運行中所創(chuàng)建的所有類實例或數(shù)組都放在這個堆中,并由應(yīng)用所有的線程共享.跟C/C++不同，Java中分配堆內(nèi)存是自動初始化的。Java中所有對象的存儲空間都是在堆中分配的，但是這個對象的引用卻是在堆棧中分配,也就是說在建立一個對象時從兩個地方都分配內(nèi)存，在堆中分配的內(nèi)存實際建立這個對象，而在堆棧中分配的內(nèi)存只是一個指向這個堆對象的指針(引用)而已。?

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static、final修飾符、內(nèi)部類和Java內(nèi)存分配?

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static修飾符? ? ? ? ?static修飾符能夠與屬性、方法和內(nèi)部類一起使用，表示靜態(tài)的。類中的靜態(tài)變量和靜態(tài)方法能夠與類名一起使用，不需要創(chuàng)建一個類的對象來訪問該類的靜態(tài)成員，所以，static修飾的變量又稱作“類變量”。?

static屬性的內(nèi)存分配?

? ? ? ? ?一個類中，一個static變量只會有一個內(nèi)存空間，雖然有多個類實例，但這些類實例中的這個static變量會共享同一個內(nèi)存空間。?

static的變量是在類裝載的時候就會被初始化，即，只要類被裝載，不管是否使用了static變量，都會被初始化。 static的基本規(guī)則? ?·一個類的靜態(tài)方法只能訪問靜態(tài)屬性? ?·一個類的靜態(tài)方法不能直接調(diào)用非靜態(tài)方法? ?·如訪問控制權(quán)限允許，static屬性和方法可以使用類名加“.”的方式調(diào)用，也可以使用實例加“.”的方式調(diào)用? ?·靜態(tài)方法中不存在當(dāng)前對象，因而不能使用this，也不能使用super? ?·靜態(tài)方法不能被非靜態(tài)方法覆蓋? ?·構(gòu)造方法不允許聲明為static的? ?注，非靜態(tài)變量只限于實例，并只能通過實例引用被訪問。 靜態(tài)初始器——靜態(tài)塊? ?靜態(tài)初始器是一個存在與類中方法外面的靜態(tài)塊，僅僅在類裝載的時候執(zhí)行一次，通常用來初始化靜態(tài)的類屬性。?

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final修飾符? ?在Java聲明類、屬性和方法時，可以使用關(guān)鍵字final來修飾，final所標(biāo)記的成分具有終態(tài)的特征，表示最終的意思。? ?final的具體規(guī)則? ? ?·final標(biāo)記的類不能被繼承? ? ?·final標(biāo)記的方法不能被子類重寫? ? ?·final標(biāo)記的變量（成員變量或局部變量）即成為常量，只能賦值一次? ? ?·final標(biāo)記的成員變量必須在聲明的同時賦值，如果在聲明的時候沒有賦值，那么只有一次賦值的機(jī)會，而且只能在構(gòu)造方法中顯式賦值，然后才能使用? ? ?·final標(biāo)記的局部變量可以只聲明不賦值，然后再進(jìn)行一次性的賦值? ? ?·final一般用于標(biāo)記那些通用性的功能、實現(xiàn)方式或取值不能隨意被改變的成分，以避免被誤用? ?如果將引用類型（即，任何類的類型）的變量標(biāo)記為final，那么，該變量不能指向任何其它對象，但可以改變對象的內(nèi)容，因為只有引用本身是final的。?

內(nèi)部類? ?在一個類（或方法、語句塊）的內(nèi)部定義另一個類，后者稱為內(nèi)部類，有時也稱為嵌套類。? ?內(nèi)部類的特點? ? ?·內(nèi)部類可以體現(xiàn)邏輯上的從屬關(guān)系，同時對于其它類可以控制內(nèi)部類對外不可見等? ? ?·外部類的成員變量作用域是整個外部類，包括內(nèi)部類，但外部類不能訪問內(nèi)部類的private成員? ? ?·邏輯上相關(guān)的類可以在一起，可以有效地實現(xiàn)信息隱藏? ? ?·內(nèi)部類可以直接訪問外部類的成員，可以用此實現(xiàn)多繼承? ? ?·編譯后，內(nèi)部類也被編譯為單獨的類，名稱為outclass$inclass的形式?

內(nèi)部類可以分為四種? ? ?·類級：成員式，有static修飾? ? ?·對象級：成員式，普通，無static修飾? ? ?·本地內(nèi)部類：局部式? ? ?·匿名級：局部式? ?成員式內(nèi)部類的基本規(guī)則? ? ?·可以有各種修飾符，可以用4種權(quán)限、static、final、abstract定義? ? ?·若有static限定，就為類級，否則為對象級。類級可以通過外部類直接訪問，對象級需要先生成外部的對象后才能訪問? ? ?·內(nèi)外部類不能同名? ? ?·非靜態(tài)內(nèi)部類中不能聲明任何static成員? ? ?·內(nèi)部類可以互相調(diào)用? ?成員式內(nèi)部類的訪問? ? ?內(nèi)部類訪問外層類對象的成員時，語法為：? ? ? ?外層類名.this.屬性? ? ?使用內(nèi)部類時，由外部類對象加“.new”操作符調(diào)用內(nèi)部類的構(gòu)造方法，創(chuàng)建內(nèi)部類的對象。? ?在另一個外部類中使用非靜態(tài)內(nèi)部類中定義的方法時，要先創(chuàng)建外部類的對象，再創(chuàng)建與外部類相關(guān)的內(nèi)部類的對象，再調(diào)用內(nèi)部類的方法。? ?static內(nèi)部類相當(dāng)于其外部類的static成分，它的對象與外部類對象間不存在依賴關(guān)系，因此可以直接創(chuàng)建。? ?由于內(nèi)部類可以直接訪問其外部類的成分，因此，當(dāng)內(nèi)部類與其外部類中存在同名屬性或方法時，也將導(dǎo)致命名沖突。所以，在多層調(diào)用時要指明。?

? ?本地類是定義在代碼塊中的類，只在定義它們的代碼塊中可見。? ?本地類有以下幾個重要特性：? ? ?·僅在定義了它們的代碼塊中可見? ? ?·可以使用定義它們的代碼塊中的任何本地final變量（注：本地類（也可以是局部內(nèi)部類/匿名內(nèi)部類等等）使用外部類的變量，原意是希望這個變量在本地類中的對象和在外部類中的這個變量對象是一致的，但如果這個變量不是final定義，它有可能在外部被修改，從而導(dǎo)致內(nèi)外部類的變量對象狀態(tài)不一致，因此，這類變量必須在外部類中加final前綴定義）? ? ?·本地類不可以是static的，里邊也不能定義static成員? ? ?·本地類不可以用public、private、protected修飾，只能使用缺省的? ? ?·本地類可以是abstract的?

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匿名內(nèi)部類是本地內(nèi)部類的一種特殊形式，即，沒有類名的內(nèi)部類，而且具體的類實現(xiàn)會寫在這個內(nèi)部類里。? ?匿名類的規(guī)則? ? ?·匿名類沒有構(gòu)造方法? ? ?·匿名類不能定義靜態(tài)的成員? ? ?·匿名類不能用4種權(quán)限、static、final、abstract修飾? ? ?·只可以創(chuàng)建一個匿名類實例?

Java的內(nèi)存分配? ?Java程序運行時的內(nèi)存結(jié)構(gòu)分成：方法區(qū)、棧內(nèi)存、堆內(nèi)存、本地方法棧幾種。? ?方法區(qū)存放裝載的類數(shù)據(jù)信息，包括：? ? ?·基本信息：每個類的全限定名、每個類的直接超類的全限定名、該類是類還是接口、該類型的訪問修飾符、直接超接口的全限定名的有序列表。? ? ?·每個已裝載類的詳細(xì)信息：運行時常量池、字段信息、方法信息、靜態(tài)變量、到類classloader的引用、到類class的引用。? ?棧內(nèi)存? ? ?Java棧內(nèi)存由局部變量區(qū)、操作數(shù)棧、幀數(shù)據(jù)區(qū)組成，以幀的形式存放本地方法的調(diào)用狀態(tài)（包括方法調(diào)用的參數(shù)、局部變量、中間結(jié)果……）。? ?堆內(nèi)存? ? ?堆內(nèi)存用來存放由new創(chuàng)建的對象和數(shù)組。在堆中分配的內(nèi)存，由Java虛擬機(jī)的自動垃圾回收器來管理。? ?本地方法棧內(nèi)存? ? ?Java通過Java本地接口JNI（Java Native Interface）來調(diào)用其它語言編寫的程序，在Java里面用native修飾符來描述一個方法是本地方法。? ?String的內(nèi)存分配? ? ?String是一個特殊的包裝類數(shù)據(jù)，由于String類的值不可變性，當(dāng)String變量需要經(jīng)常變換其值時，應(yīng)該考慮使用StringBuffer或StringBuilder類，以提高程序效率。?

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Java內(nèi)存分配、管理小結(jié)??

轉(zhuǎn)自: http://legend26.blog.163.com/blog/static/13659026020101122103954365/?

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首先是概念層面的幾個問題：?

Java中運行時內(nèi)存結(jié)構(gòu)有哪幾種？Java中為什么要設(shè)計堆棧分離?Java多線程中是如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的？Java反射的基礎(chǔ)是什么？

然后是運用層面:?

引用類型變量和對象的區(qū)別？什么情況下用局部變量，什么情況下用成員變量？ 數(shù)組如何初始化？聲明一個數(shù)組的過程中，如何分配內(nèi)存？聲明基本類型數(shù)組和聲明引用類型的數(shù)組，初始化時，內(nèi)存分配機(jī)制有什么區(qū)？在什么情況下，我們的方法設(shè)計為靜態(tài)化，為什么

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Java中運行時內(nèi)存結(jié)構(gòu)?

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? ?1.1 方法區(qū)：?

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方法區(qū)是系統(tǒng)分配的一個內(nèi)存邏輯區(qū)域，是JVM在裝載類文件時，用于存儲類型信息的(類的描述信息)。?

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方法區(qū)存放的信息包括：?

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? ? ? ? ? ? 1.1.1類的基本信息：?

每個類的全限定名每個類的直接超類的全限定名(可約束類型轉(zhuǎn)換)該類是類還是接口該類型的訪問修飾符直接超接口的全限定名的有序列表

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? ? ? ? ? ? ?1.1.2已裝載類的詳細(xì)信息：?

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?運行時常量池： 在方法區(qū)中，每個類型都對應(yīng)一個常量池，存放該類型所用到的所有常量，常量池中存儲了諸如文字字符串、final變量值、類名和方法名常量。它們以數(shù)組形式通過索引被訪問，是外部調(diào)用與類聯(lián)系及類型對象化的橋梁。（存的可能是個普通的字符串，然后經(jīng)過常量池解析，則變成指向某個類的引用） 字段信息： 字段信息存放類中聲明的每一個字段的信息，包括字段的名、類型、修飾符。 字段名稱指的是類或接口的實例變量或類變量，字段的描述符是一個指示字段的類型的字符串，如private A a=null;則a為字段名，A為描述符，private為修飾符 方法信息： 類中聲明的每一個方法的信息，包括方法名、返回值類型、參數(shù)類型、修飾符、異常、方法的字節(jié)碼。 (在編譯的時候，就已經(jīng)將方法的局部變量、操作數(shù)棧大小等確定并存放在字節(jié)碼中，在裝載的時候，隨著類一起裝入方法區(qū)。)?

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在運行時，JVM從常量池中獲得符號引用，然后在運行時解析成引用項的實際地址，最后通過常量池中的全限定名、方法和字段描述符，把當(dāng)前類或接口中的代碼與其它類或接口中的代碼聯(lián)系起來。

靜態(tài)變量： 這個沒什么好說的，就是類變量，類的所有實例都共享，我們只需知道，在方法區(qū)有個靜態(tài)區(qū)，靜態(tài)區(qū)專門存放靜態(tài)變量和靜態(tài)塊。 到類classloader的引用：到該類的類裝載器的引用。到類class的引用：虛擬機(jī)為每一個被裝載的類型創(chuàng)建一個class實例，用來代表這個被裝載的類。

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? 由此我們可以知道反射的基礎(chǔ)：?

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在裝載類的時候，加入方法區(qū)中的所有信息，最后都會形成Class類的實例，代表這個被裝載的類。方法區(qū)中的所有的信息，都是可以通過這個Class類對象反射得到。我們知道對象是類的實例，類是相同結(jié)構(gòu)的對象的一種抽象。同類的各個對象之間，其實是擁有相同的結(jié)構(gòu)（屬性），擁有相同的功能（方法），各個對象的區(qū)別只在于屬性值的不同。? ? ?同樣的，我們所有的類，其實都是Class類的實例，他們都擁有相同的結(jié)構(gòu)-----Field數(shù)組、Method數(shù)組。而各個類中的屬性都是Field屬性的一個具體屬性值，方法都是Method屬性的一個具體屬性值。

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在運行時，JVM從常量池中獲得符號引用，然后在運行時解析成引用項的實際地址，最后通過常量池中的全限定名、方法和字段描述符，把當(dāng)前類或接口中的代碼與其它類或接口中的代碼聯(lián)系起來。?

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1.2 Java棧?

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JVM棧是程序運行時單位，決定了程序如何執(zhí)行，或者說數(shù)據(jù)如何處理。?

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在Java中，一個線程就會有一個線程的JVM棧與之對應(yīng)，因為不過的線程執(zhí)行邏輯顯然不同，因此都需要一個獨立的JVM棧來存放該線程的執(zhí)行邏輯。?

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對方法的調(diào)用：?

? ? ? ? ? ? Java棧內(nèi)存，以幀的形式存放本地方法的調(diào)用狀態(tài)，包括方法調(diào)用的參數(shù)、局部變量、中間結(jié)果等（方法都是以方法幀的形式存放在方法區(qū)的），每調(diào)用一個方法就將對應(yīng)該方法的方法幀壓入Java棧，成為當(dāng)前方法幀。當(dāng)調(diào)用結(jié)束(返回)時，就彈出該幀。?

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這意味著：?

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? ? ? ? ? ? 在方法中定義的一些基本類型的變量和引用變量都在方法的棧內(nèi)存中分配。當(dāng)在一段代碼塊定義一個變量時，Java就在棧中為這個變量分配內(nèi)存空間，當(dāng)超過變量的作用域后（方法執(zhí)行完成后），Java會自動釋放掉為該變量所分配的內(nèi)存空間，該內(nèi)存空間可以立即被另作它用。--------同時，因為變量被釋放，該變量對應(yīng)的對象，也就失去了引用，也就變成了可以被gc對象回收的垃圾。?

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因此我們可以知道成員變量與局部變量的區(qū)別：?

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局部變量，在方法內(nèi)部聲明，當(dāng)該方法運行完時，內(nèi)存即被釋放。 成員變量，只要該對象還在，哪怕某一個方法運行完了，還是存在。 從系統(tǒng)的角度來說，聲明局部變量有利于內(nèi)存空間的更高效利用（方法運行完即回收）。 成員變量可用于各個方法間進(jìn)行數(shù)據(jù)共享。

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Java 棧內(nèi)存的組成： 局部變量區(qū)、操作數(shù)棧、幀數(shù)據(jù)區(qū)組成。 （1）：局部變量區(qū)為一個以字為單位的數(shù)組，每個數(shù)組元素對應(yīng)一個局部變量的值。調(diào)用方法時，將方法的局部變量組成一個數(shù)組，通過索引來訪問。若為非靜態(tài)方法，則加入一個隱含的引用參數(shù)this,該參數(shù)指向調(diào)用這個方法的對象。而靜態(tài)方法則沒有this參數(shù)。因此，對象無法調(diào)用靜態(tài)方法。?

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由此，我們可以知道，方法什么時候設(shè)計為靜態(tài)，什么時候為非靜態(tài)？?

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前面已經(jīng)說過，對象是類的一個實例，各個對象結(jié)構(gòu)相同，只是屬性不同。 而靜態(tài)方法是對象無法調(diào)用的。 所以，靜態(tài)方法適合那些工具類中的工具方法，這些類只是用來實現(xiàn)一些功能，也不需要產(chǎn)生對象，通過設(shè)置對象的屬性來得到各個不同的個體。

?（2）：操作數(shù)棧也是一個數(shù)組，但是通過棧操作來訪問。所謂操作數(shù)是那些被指令操作的數(shù)據(jù)。當(dāng)需要對參數(shù)操作時如a=b+c,就將即將被操作的參數(shù)壓棧，如將b 和c 壓棧，然后由操作指令將它們彈出，并執(zhí)行操作。虛擬機(jī)將操作數(shù)棧作為工作區(qū)。 （3）：幀數(shù)據(jù)區(qū)處理常量池解析，異常處理等?

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1.3 java堆?

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? ? ? java的堆是一個運行時的數(shù)據(jù)區(qū)，用來存儲數(shù)據(jù)的單元，存放通過new關(guān)鍵字新建的對象和數(shù)組，對象從中分配內(nèi)存。? ? ? ?在堆中聲明的對象，是不能直接訪問的，必須通過在棧中聲明的指向該引用的變量來調(diào)用。引用變量就相當(dāng)于是為數(shù)組或?qū)ο笃鸬囊粋€名稱，以后就可以在程序中使用棧中的引用變量來訪問堆中的數(shù)組或?qū)ο蟆? ?

? ? 由此我們可以知道,引用類型變量和對象的區(qū)別:?

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?聲明的對象是在堆內(nèi)存中初始化的， 真正用來存儲數(shù)據(jù)的。不能直接訪問。 引用類型變量是保存在棧當(dāng)中的，一個用來引用堆中對象的符號而已（指針）。?

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堆與棧的比較： JAVA堆與棧都是用來存放數(shù)據(jù)的，那么他們之間到底有什么差異呢？既然棧也能存放數(shù)據(jù)，為什么還要設(shè)計堆呢？?

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1.從存放數(shù)據(jù)的角度:?

? ? ? 前面我們已經(jīng)說明:?

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? ? ? 棧中存放的是基本類型的變量or引用類型的變量?

? ? ? ?堆中存放的是對象or數(shù)組對象.?

? ? ? ?在棧中，引用變量的大小為32位，基本類型為1-8個字節(jié)。? ? ? ? 但是對象的大小和數(shù)組的大小是動態(tài)的，這也決定了堆中數(shù)據(jù)的動態(tài)性，因為它是在運行時動態(tài)分配內(nèi)存的，生存期也不必在編譯時確定，Java 的垃圾收集器會自動收走這些不再使用的數(shù)據(jù)。?

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2.從數(shù)據(jù)共享的角度:?

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? ? 1).在單個線程類，棧中的數(shù)據(jù)可共享?

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? ? 例如我們定義：?

Java代碼?

int a=3; int b=3;?

int a=3; int b=3;?

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? ? 編譯器先處理int a = 3；首先它會在棧中創(chuàng)建一個變量為a 的引用，然后查找棧中是否有3 這個值，如果沒找到，就將3 存放進(jìn)來，然后將a 指向3。接著處理int b = 3；在創(chuàng)建完b 的引用變量后，因為在棧中已經(jīng)有3這個值，便將b 直接指向3。這樣，就出現(xiàn)了a 與b 同時均指向3的情況。?

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? ? 而如果我們定義：?

Java代碼?

Integer a=new Integer(3);//(1) Integer b=new Integer(3);//(2)?

Integer a=new Integer(3);//(1) Integer b=new Integer(3);//(2)?

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? ?這個時候執(zhí)行過程為：在執(zhí)行(1)時，首先在棧中創(chuàng)建一個變量a，然后在堆內(nèi)存中實例化一個對象，并且將變量a指向這個實例化的對象。在執(zhí)行(2)時，過程類似，此時，在堆內(nèi)存中，會有兩個Integer類型的對象。??

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? ? 2).在進(jìn)程的各個線程之間，數(shù)據(jù)的共享通過堆來實現(xiàn)?

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? ? ? ? 例：那么，在多線程開發(fā)中，我們的數(shù)據(jù)共享又是怎么實現(xiàn)的呢？?

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? 如圖所示，堆中的數(shù)據(jù)是所有線程棧所共享的，我們可以通過參數(shù)傳遞，將一個堆中的數(shù)據(jù)傳入各個棧的工作內(nèi)存中，從而實現(xiàn)多個線程間的數(shù)據(jù)共享?

（多個進(jìn)程間的數(shù)據(jù)共享則需要通過網(wǎng)絡(luò)傳輸了。）?

3.從程序設(shè)計的的角度:?

從軟件設(shè)計的角度看，JVM棧代表了處理邏輯，而JVM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)計的方方面面都有體現(xiàn)。?

4.值傳遞和引用傳遞的真相?

有了以上關(guān)于棧和堆的種種了解后，我們很容易就可以知道值傳遞和引用傳遞的真相：?

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?1.程序運行永遠(yuǎn)都是在JVM棧中進(jìn)行的，因而參數(shù)傳遞時，只存在傳遞基本類型和對象引用的問題。不會直接傳對象本身。 但是傳引用的錯覺是如何造成的呢? 在運行JVM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，被傳遞的這個引用的值，被程序解釋(或者查找)到JVM堆中的對象，這個時候才對應(yīng)到真正的對象。 如果此時進(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JVM堆中的數(shù)據(jù)。所以這個修改是可以保持的了。?

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最后：?

從某種意義上來說對象都是由基本類型組成的。?

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可以把一個對象看作為一棵樹，對象的屬性如果還是對象，則還是一顆樹(即非葉子節(jié)點)，基本類型則為樹的葉子節(jié)點。程序參數(shù)傳遞時，被傳遞的值本身都是不能進(jìn)行修改的，但是，如果這個值是一個非葉子節(jié)點(即一個對象引用)，則可以修改這個節(jié)點下面的所有內(nèi)容。

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其實，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。?

面向?qū)ο蟮囊?#xff0c;只是改變了我們對待問題的思考方式，而更接近于自然方式的思考。?

當(dāng)我們把對象拆開，其實對象的屬性就是數(shù)據(jù)，存放在JVM堆中;而對象的行為(方法)，就是運行邏輯，放在JVM棧中。我們在編寫對象的時候，其實即編寫了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，也編寫的處理數(shù)據(jù)的邏輯。

總結(jié)

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