淺析 JAVA虛擬機的棧與堆
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淺析 JAVA虛擬機的棧與堆
一，數據類型
Java虛擬機中，數據類型可以分為兩類：基本類型和引用類型。基本類型的變數保存原始值，即：他代表的值就是數值本身；而引用類型的變數保存引用值。「引用值」代表了某個對象的引用，而不是對象本身，對象本身存放在這個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,
引用類型包括：類，介面和數組。
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二，棧與堆 1，什麼是棧，什麼是堆？
堆和棧是程序運行的關鍵。棧是運行時的單位，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。而堆是存儲的單位，堆解決的是數據存儲的問題，即數據怎麼放、放在哪兒。
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在Java中一個線程就會相應有一個線程棧與之對應，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，因此裡面存儲的信息都是跟當前線程（或程序）相關信息的。包括局部變數、程序運行狀態、方法返回值等等；而堆只負責存儲對象信息。
2，為什麼要將棧與堆區分開？第一，從軟體設計的角度看，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、模塊化的思想在軟體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。
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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。由於棧只能向上增長，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，而更接近於自然方式的思考。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。
3，棧中存放什麼？堆中存放什麼？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）。基本數據類型佔用的空間一般是1~8個位元組——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麼意義的。可以這麼說，基本類型和對象的引用都是存放在棧中，而且都是幾個位元組的一個數，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，因為基本類型、對象引用是棧中的數據，對象本身是堆中的數據。最常見的一 個問題就是，Java中參數傳遞時的問題。
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4，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（這點可以參考C的傳值調用）。因此，很多書裡面都說Java是進行傳值調用，這點沒有問題，而且也簡化的C中複雜性。
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「傳遞引用的值」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。
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。