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棧是運行時的單位，而堆是存儲的單位 。

????? 棧解決程序的運行問題，即程序如何執行，或者說如何處理數據；堆解決的是數據存儲的問題，即數據怎么放、放在哪兒。

????? 在Java中一個線程就會相應有一個線程棧與之對應，這點很容易理解，因為不同的線程執行邏輯有所不同，因此需要一個獨立的線程棧。而堆則是所有線程共享 的。棧因為是運行單位，因此里面存儲的信息都是跟當前線程（或程序）相關信息的。包括局部變量、程序運行狀態、方法返回值等等；而堆只負責存儲對象信息。

為什么要把堆和棧區分出來呢？棧中不是也可以存儲數據嗎 ？

????? 第一，從軟件設計的角度看， 棧代表了處理邏輯 ，而 堆代表了數據 。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計的方方面面都有體現。

????? 第二，堆與棧的分離，使得堆中的內容可以被多個棧 共享 （也可以理解為多個線程訪問同一個對象）。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據交互方式(如：共享內存)，另一方面，堆中的共享常量和緩存可以被所有棧訪問，節省了空間。

????? 第三，棧因為運行時的需要，比如保存系統運行的上下文，需要進行地址段的劃分。由于棧只能向上增長，因此就會限制住棧存儲內容的能力。而堆不同，堆中的對象是可以根據需要動態增長的，因此棧和堆的拆分，使得 動態增長成為可能 ，相應棧中只需記錄堆中的一個地址即可。

????? 第四， 面向對象就是堆和棧的完美結合 。其實， 面向對象方式的程序與以前結構化的程序在執行上沒有任何區別。但是，面向對象的引入，使得對待問題的思考方式發生了改變，而更接近于自然方式的思考。當我 們把對象拆開，你會發現，對象的屬性其實就是數據，存放在堆中；而對象的行為（方法），就是運行邏輯，放在棧中。我們在編寫對象的時候，其實即編寫了數據 結構，也編寫的處理數據的邏輯。不得不承認，面向對象的設計，確實很美。

在Java中，Main函數就是棧的起始點，也是程序的起始點 。

????? 程序要運行總是有一個起點的。同C語言一樣，java中的Main就是那個起點。無論什么java程序，找到main就找到了程序執行的入口：）

堆中存什么？棧中存什么 ？

????? 堆中存的是 對象 。棧中存的是 基本數據類型 和 堆中對象的引用 。一個對象的大小是不可估計的，或者說是可以動態變化的，但是在棧中，一個對象只對應了一個4btye的引用（堆棧分離的好處：））。

??? 為什么不把基本類型放堆中呢？因為其占用的空間一般是1~8個字節——需要空間比較少，而且因為是基本類型，所以不會出現動態增長的情況——長度固定，因 此棧中存儲就夠了，如果把他存在堆中是沒有什么意義的（還會浪費空間，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，而且都是幾個字節的 一個數，因此在程序運行時，他們的處理方式是統一的。但是基本類型、對象引用和對象本身就有所區別了，因為一個是棧中的數據一個是堆中的數據。最常見的一 個問題就是，Java中參數傳遞時的問題。

Java中的參數傳遞時傳值呢？還是傳引用 ？

要說明這個問題，先要明確兩點：

????? 1. 不要試圖與C進行類比，Java中沒有指針的概念

???? 2. 程序運行永遠都是在棧中進行的，因而參數傳遞時，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。

????? 明確以上兩點后。Java在方法調用傳遞參數時，因為沒有指針，所以 它都是進行傳值調用 。因此，很多書里面都說Java是進行傳值調用，這點沒有問題，而且也簡化的C中復雜性。

???? 但是傳引用的錯覺是如何造成的呢？ 在運行棧中， 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用，也同時可以理解為“傳引用值”的傳值調用，即引用的處理跟基本類型是完全一樣的。但是當進入被調用方法時，被傳遞的這個引 用的值，被程序解釋（或者查找）到堆中的對象，這個時候才對應到真正的對象。如果此時進行修改，修改的是引用對應的對象，而不是引用本身，即：修改的是堆 中的數據。所以這個修改是可以保持的了。(對這一問題的深入探討可以參見我的博客：《 【解惑】Java方法參數是引用調用還是值調用? 》)

????? 對象，從某種意義上說，是由基本類型組成的。 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（即非葉子節點），基本類型則為樹的葉子節點 。程序參數傳遞時，被傳遞的值本身都是不能進行修改的，但是，如果這個值是一個非葉子節點（即一個對象引用），則可以修改這個節點下面的所有內容。

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????? 堆和棧中，棧是程序運行最根本的東西。程序運行可以沒有堆，但是不能沒有棧。而堆是為棧進行數據存儲服務，說白了堆就是一塊共享的內存。不過，正是因為堆和棧的分離的思想，才使得Java的垃圾回收成為可能。

????? Java中，棧的大小通過-Xss來設置，當棧中存儲數據比較多時，需要適當調大這個值，否則會出現java.lang.StackOverflowError異常。常見的出現這個異常的是無法返回的遞歸，因為此時棧中保存的信息都是方法返回的記錄點。

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Java對象的大小

??? 基本數據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， 一個空Object對象的大小是8byte ，這個大小只是保存堆中一個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。因為所有的Java非基本類型的對象都需要默認繼承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。但是因為Java在對對象內存分配時都是以8的整數倍來分，因此大于17byte的最接近8的整數倍的是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 。因為這種包裝類型已經成為對象了，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（聲明一個空Object至少需要的空間），而且12byte沒有包含任何有效信息，同時，因為Java對象大小是8的整數倍， 因此 一個基本類型包裝類的大小至少是16byte 。這個內存占用是很恐怖的，它是使用基本類型的N倍（N>2），有些類型的內存占用更是夸張（隨便想下就知道了）。 因此，可能的話應盡量少使用包裝類。在JDK5.0以后，因為加入了自動類型裝換，因此，Java虛擬機會在存儲方面進行相應的優化。

引用類型

??? 對象引用類型分為 強引用、軟引用、弱引用和虛引用 。

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強引用: 就是我們一般聲明對象是時虛擬機生成的引用，強引用環境下，垃圾回收時需要嚴格判斷當前對象是否被強引用，如果被強引用，則不會被垃圾回收

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軟引用: 軟引用一 般被做為緩存來使用。與強引用的區別是，軟引用在垃圾回收時，虛擬機會根據當前系統的剩余內存來決定是否對軟引用進行回收。如果剩余內存比較緊張，則虛擬 機會回收軟引用所引用的空間；如果剩余內存相對富裕，則不會進行回收。換句話說，虛擬機在發生OutOfMemory時，肯定是沒有軟引用存在的。

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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，弱引用在進行垃圾回收時，是一定會被回收掉的，因此其生命周期只存在于一個垃圾回收周期內。

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?? ?? 強引用不用說，我們系統一般在使用時都是用的強引用。而“軟引用”和“弱引用”比較少見。他們一般被作為緩存使用，而且一般是在內存大小比較受限的情況下 做為緩存。因為如果內存足夠大的話，可以直接使用強引用作為緩存即可，同時可控性更高。因而，他們常見的是被使用在桌面應用系統的緩存。

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????? 另外，JDK中有一個類 WeakHashMap。 如果大家有使用過這個類的經驗的話，會對軟引用和弱引用的緩存作用有一定的理解。

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JVM垃圾回收機制總結(1) ：一些概念