Java的運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)制

原文地址：http://yanwushu.sinaapp.com/java_data_storage/

Java程序在運(yùn)行時(shí)需要為1系列的值或?qū)ο蠓峙鋬?nèi)存，這些值都存在甚么地方？用甚么樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)？這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有甚么特點(diǎn)？本文試圖說明此命題的皮毛之皮毛。

概念

對(duì)Java，有6個(gè)不同的、用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的概念，他們是：

1.     寄存器（ register），是最快的存儲(chǔ)區(qū)，位于處理器內(nèi)部。由于寄存器的數(shù)量極為有限，所以寄存器由編譯器根據(jù)需求進(jìn)行分配。http://www.jyygyx.com沒法使用Java代碼使用寄存器中的存儲(chǔ)空間，或說：在Java開發(fā)的層面上，寄存器的操作已被封裝。

2.     棧（ stack），位于通用 RAM。存取速度快，僅次于寄存器。棧指針若向下移動(dòng)，則分配新的內(nèi)存；若向上移動(dòng)，則釋放那些內(nèi)存。創(chuàng)建程序時(shí)候， JAVA 編譯器必須知道存儲(chǔ)在棧內(nèi)所有數(shù)據(jù)的確切大小和生命周期，由于它必須生成相應(yīng)的代碼，以便上下移動(dòng)棧指針，進(jìn)而分配和釋放內(nèi)存。由于棧的這類存儲(chǔ)特性，所以某些數(shù)據(jù)存在棧中，比如對(duì)象援用和基礎(chǔ)類型的變量值；但是有些數(shù)據(jù)是不合適存到棧中的，比如對(duì)象的實(shí)例。

3.     堆（ heap），1個(gè)運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)，位于 RAM。堆中的空間是動(dòng)態(tài)分配的，所以，不需要知道數(shù)據(jù)的大小和生命周期。因此，在堆里存儲(chǔ)數(shù)據(jù)有很大的靈活性。Java對(duì)象的實(shí)例和數(shù)組放在這里。堆中的過期對(duì)象由GC負(fù)責(zé)回收。堆的存取速度較慢。

4.     靜態(tài)存儲(chǔ)（ static storage），RAM中1片固定的位置。存儲(chǔ)靜態(tài)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在程序中用static關(guān)鍵字修飾。

5.     常量存儲(chǔ)（ constant storage）,常量值通常直接寄存在程序代碼內(nèi)部，這樣做是安全的，由于它們永久不會(huì)被改變。

6.     非 RAM存儲(chǔ)。如果數(shù)據(jù)完全存活于程序以外，那末它可以不受程序的任何控制，在程序沒有運(yùn)行時(shí)也能夠存在。 

棧和靜態(tài)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)同享

用1個(gè)案例理解，假定定義： 

int a = 3; 

int b = 3 ； 

編譯器先處理 int a = 3 ；首先它會(huì)在棧中創(chuàng)建1個(gè)變量為a 的援用，然后查找棧中是不是有 3 這個(gè)值，如果沒找到，就將3 寄存進(jìn)來，然后將 a 指向 3 。接著處理 int b = 3 ；在創(chuàng)建完 b 的援用變量后，由于在棧中已有 3 這個(gè)值，便將 b 直接指向 3 。這樣，就出現(xiàn)了 a 與 b 同時(shí)均指向 3 的情況。這時(shí)候，如果再令 a=4 ；那末編譯器會(huì)重新搜索棧中是不是有 4 值，如果沒有，則將 4 寄存進(jìn)來，并令 a 指向 4 ；如果已有了，則直接將 a 指向這個(gè)地址。因此 a 值的改變不會(huì)影響到 b 的值。要注意這類數(shù)據(jù)的同享與兩個(gè)對(duì)象的援用同時(shí)指向1個(gè)對(duì)象的這類同享是不同的，由于這類情況 a 的修改其實(shí)不會(huì)影響到 b, 它是由編譯器完成的，它有益于節(jié)省空間。而1個(gè)對(duì)象援用變量修改了這個(gè)對(duì)象的內(nèi)部狀態(tài)，會(huì)影響到另外一個(gè)對(duì)象援用變量。 

數(shù)據(jù)同享對(duì)靜態(tài)數(shù)據(jù)一樣。

生活不易，碼農(nóng)辛苦
如果您覺得本網(wǎng)站對(duì)您的學(xué)習(xí)有所幫助,可以手機(jī)掃描二維碼進(jìn)行捐贈(zèng)