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(duì)象的引用,而不是對(duì)象本身,對(duì)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(duì)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(duì) 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?
第一,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(duì)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(zhǎng),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(duì)象是可以根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)增長(zhǎng)的,因此棧和堆的拆分,使得動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)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耐昝澜Y(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?duì)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(duì)象拆開,你會(huì)發(fā)現(xiàn),對(duì)象的屬性其實(shí)就是數(shù)據(jù),存放在堆中;而對(duì)象的行為(方法),就是運(yùn)行邏 輯,放在棧中。我們?cè)诰帉憣?duì)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(duì)象。棧中存的是基本數(shù)據(jù)類型和堆中對(duì)象的引用。一個(gè)對(duì)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(duì)象只對(duì)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(zhǎng)的情況——長(zhǎng)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)??梢赃@么說,基本類型和對(duì)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(duì)象引用和對(duì)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(duì)象引用的問題。不會(huì)直接傳對(duì)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(jiǎn)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(duì)象,這個(gè)時(shí)候 才對(duì)應(yīng)到真正的對(duì)象。如果此時(shí)進(jìn)行修改,修改的是引用對(duì)應(yīng)的對(duì)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(duì)象,從某種意義上說,是由基本類型組成的??梢园岩粋€(gè)對(duì)象看作為一棵樹,對(duì)象的屬性如果還是對(duì)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(duì)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)。
更多信息請(qǐng)查看IT技術(shù)專欄