常量池、棧、堆的比較

JAVA中，有六個不同的地方可以存儲數據：

1.寄存器：最快的存儲區，位於不同於其他存儲區的地方——處理器內部。寄存器的數量極其有限，所以寄存器由編譯器根據需求進行分配。你不能直接控制，也不能在程序中感覺到寄存器存在的任何跡象。

2. 棧：存放基本類型的變量數據和對象的引用。位於通用RAM中，但通過它的“堆棧指針”可以從處理器哪里獲得支持。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，僅次於寄存器。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。

3. 堆：一種通用性的內存池（也存在於RAM中），用於存放所以的JAVA對象。堆不同於堆棧的好處是：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。  

4. 靜態域：存放靜態成員（static定義的） 。

5. 常量池：存放字符串常量和基本類型常量（public static final）。 常量值通常直接存放在程序代碼內部，這樣做是安全的，因為它們永遠不會被改變。

6. 非RAM存儲：硬盤等永久存儲空間。如果數據完全存活於程序之外，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。 

這里我們主要關心棧，堆和常量池，對於棧和常量池中的對象可以共享，對於堆中的對象不可以共享。

棧中的數據大小和生命周期是可以確定的，當沒有引用指向數據時，這個數據就會消失。堆中的對象的由垃圾回收器負責回收，因此大小和生命周期不需要確定，具有很大的靈活性。    

(1)對於字符串：其對象的引用都是存儲在棧中的，如果是編譯期已經創建好(直接用雙引號定義的)的就存儲在常量池中，如果是運行期（new出來的）才能確定的就存儲在堆中。對於equals相等的字符串，在常量池中永遠只有一份，在堆中有多份。

例如：

String s1 = "china";
String s2 = "china";
String s3 = "china";
String ss1 = new String("china");
String ss2 = new String("china");
String ss3 = new String("china");   

對於通過new產生一個字符串（假設為”china”）時，會先去常量池中查找是否已經有了”china”對象，如果沒有則在常量池中創建一個此字符串對象，然后堆中再創建一個常量池中此”china”對象的拷貝對象。

這也就是有道面試題：String s = new String(“xyz”);產生幾個對象？答：一個或兩個，如果常量池中原來沒有”xyz”,就是兩個。

 

(2)對於基礎類型的變量和常量：變量和引用存儲在棧中，常量存儲在常量池中。

例如：

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;

對於成員變量和局部變量：成員變量就是方法外部，類的內部定義的變量；局部變量就是方法或語句塊內部定義的變量。局部變量必須初始化。

形式參數是局部變量，局部變量的數據存在於棧內存中。棧內存中的局部變量隨着方法的消失而消失。

成員變量存儲在堆中的對象里面，由垃圾回收器負責回收。

下面給出一個實例：

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 change(int i){
     i = 1234;
    }
}

對於以上這段代碼，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行時候的變化：

1. main方法開始執行：int date = 9;

date局部變量，基礎類型，引用和值都存在棧中。

2. Test test = new Test();

test為對象引用，存在棧中，對象(new Test())存在堆中。

3. test.change(date);

i為局部變量，引用和值存在棧中。當方法change執行完成后，i就會從棧中消失。

4. BirthDate d1= new BirthDate(7,7,1970);  

d1為對象引用，存在棧中，對象(new BirthDate())存在堆中，其中d，m，y為局部變量存儲在棧中，且它們的類型為基礎類型，因此它們的數據也存儲在棧中。day,month,year為成員變量，它們存儲在堆中(new BirthDate()里面)。當BirthDate構造方法執行完之后，d,m,y將從棧中消失。

5.main方法執行完之后，date變量，test，d1引用將從棧中消失，new Test(),new BirthDate()將等待垃圾回收。

 

參考：<http://www.iteye.com/topic/634530>

        <http://www.cnblogs.com/xiohao/p/4296088.html>

        《深入理解java虛擬機———jvm高級特性與最佳實踐》