如何给女朋友讲明白：Java中Stack(栈)与Heap(堆)

背景

Java中Stack(栈)与Heap(堆)是面试中被经常问到的一个话题。

有没有对Java中Stack(栈)与Heap(堆)烂熟于心的童鞋，请举手！！！（怎么没人举手...）

这个时候蜗牛哥的对象弱弱的举起了小手（这个对象不是new出来的哈）

女朋友：牛哥，谁要怼咱呀？我要不要先打个摇摇灵？

蜗牛哥：Heap(堆)与Stack(栈)是两种内存区域，不是要干架（没文化真可怕....）

蜗牛哥：今天就来给你讲讲Java中Stack(栈)与Heap(堆)到底是什么？

女朋友：好呀，好呀，搞明白了堆与栈，我是不是就是Java高级工程师了?

蜗牛哥：有牛哥在，你还怕搞不明白？？？

女朋友：嘻嘻，我已经拿好我的小本本准备好记笔记了

蜗牛哥：好的，那咱们这就开讲

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什么是Stack（栈）内存？

Java中的Stack（栈）是内存的一部分，包含方法、局部变量和引用变量。Stack（栈）内存始终以 后进先出 顺序引用。在Stack（栈）内存中创建局部变量。

什么是Heap（堆）内存？

Heap（堆）是包含对象的内存部分，也可能包含引用变量。实例变量在Heap（堆）内存中创建。

Java中的内存分配

JVM将内存划分为以下部分。

1. Heap(堆)
2. Stack(栈)
3. Code(代码)
4. Static(静态)

这种内存划分是有效管理内存所必需的。

• Code(代码) 内存包含所有您的字节码。
• Stack(栈) 内存包含所有方法、局部变量和引用变量。
• Heap(堆) 内存包含对象 （也可以含有引用变量）。
• Static(静态) 内存包含静态数据/方法。

本地和实例变量之间的区别

变量实例被声明在类中，但不包含方法内变量

class Student{ 
    int num; // num为实例变量
    public void showData{}

局部变量被定义在方法内部，包含方法参数。

public void sum(int a){
int x = int a + 3;
// a，x是局部变量;
}

栈和堆之间的区别

让我们举个例子来更好地理解这一点。

考虑一下你的main方法调用方法m1

public void m1 {
int x = 20
}

在java栈中，将创建一个frame（栈帧）在方法m1中。

m1中的变量X也将在栈中为m1的frame（栈帧）中创建（见下图）。

方法m1调用方法m2。在java栈中，在m1的frame（栈帧）顶部为m2创建一个新栈帧。

变量b和c也将在栈中的栈帧m2中创建。

public void m2(int b){
    boolean c;
}

同样的方法m2是调用方法m3。同样在栈顶部创建一个栈帧m3（见下图）。

现在假设我们的方法m3正在为类 “Account” 创建一个对象，它有两个实例变量int p和int q。

Account {
    Int p;
    Int q;
}

这是方法m3的代码

public void m3(){
    Account ref = new Account();
    // more code
}

语句new Account()将在堆中创建一个Account对象。

引用变量“ref”将在java堆中创建。

赋值“=”运算符将使引用变量指向堆中的对象。

一旦方法执行完，控制流程将返回调用方法。在里的情况，就是返回到方法m2。

方法m3的栈将被刷新

由于引用变量ref将不再指向堆中的对象，因此它将符合垃圾回收的条件。

方法m2完成执行后。它将从堆栈弹出，其所有变量将被刷新，不再可用。

同样对于方法m1。

最终，控制流程将返回程序的起始点。通常，就是“main”方法。

如果对象有一个引用作为其实例变量怎么办？

public static void main(String args[]) {
  A parent = new A(); 
  //more code 
} 

class A{ 
  B child = new B(); 
  int e;
  //more code 
} 
  
class B{ 
  int c; 
  int d;  
  //more code 
}

在这种情况下，引用变量“child”将在堆中创建，而堆又将指向其对象，如下图所示。

总结一下：

• 调用方法时，会在栈顶部创建一个栈帧。
• 一旦方法完成执行，控制流将返回到调用方法，并刷新其相应的栈帧。
• 在栈中创建局部变量
• 实例变量在堆中创建并且是它们所属对象的一部分。
• 在栈中创建引用变量。

“不积跬步，无以至千里”，希望未来的你能：有梦为马 随处可栖！加油，少年！