JAVA的堆栈和内存、垃圾回收解说

1.有关java健壮性特点的真相

很多书上都说java健壮性的特点是因为java使用数组代替了c++的指针；c++最令人头痛的问题就是内存问题，java的健壮性使编程人员不用再考虑内存的问题；这种观点和想法是不对，java虽然有垃圾回收机制，不需要程序员去delete内存，但是在编码的时候还是应该考虑到内存的，尽量不要去浪费jvm的内存；这里就涉及到了java的堆栈问题。

2.java堆栈的区别

堆：存放类类型，用new建立，垃圾自动回收机制负责回收，速度慢

1).堆是一个“运行时”数据区，类实例化对象是从堆上去分配空间的，也就是说堆上空间都是通过new指令建立的；

2).与c++的区别就是java不需要显示的去释放堆，而是由垃圾回收机制负责，这是因为堆是动态分配内存大小的，即程序运行的时候分配；

3).这也产生了一个问题，堆空间的数据内存读取比较慢。

例：String str =new String(“yangkai”);

栈：存放基本数据类型，速度快

1).栈主要存放基本数据类型(byte、short、int、long、float、double、boolean、char)和对象句柄；

2).数据可以共享；何为共享？这里说的共享不是程序员决定的而是由jvm来控制，指系统自动处理的方式，比如说：int a = 10;int b= 10;这里的a、b变量指向的栈上空间地址是同一个，这就是所谓的“数据共享”；jvm的处理逻辑：java虚拟机去处理int a = 10的时候先去栈上创建一个变量作为a的引用，然后去查栈去找有没有10的值，如果有就将a指向10，如果没有就把10存进来。

3).相对于堆来说速度快；

4).栈数据的大小与生存期是确定的，缺乏灵活性。

例：int a = 0;

3.实例化对象的方法

比如说String这个类的实例可以由两种方法建立：

String str = new String(“yangkai”);

String str = “yangkai”;

分析：这两个方式创建的额对象是不同的，依照咱们上面介绍的堆栈知识应该对这种String的实例有所了解了吧！第一种采用new方式的在堆上开辟空间没调用一次就会创建一个对象；第二种是现在栈上创建String对象的引用，然后存储“yangkai”再让str引用；下次再调用str，如果栈上有就不会再次创建了；所以一般比较String变量的时候都采用两种方式，equals()和“==”；一般“==”判断的是对象是否相等即是否是同一个对象；判断出来两个String对象相等了说明这个字符串是存放在栈的，数据是共享的，这两个字符串是同一个对象；而equals()判断两个对象的内容是否相等，比如判断堆上的字符串的内容只能通过equals()方法来判断，“==”判断的可能是false，因为每一个string在堆上都是以一个String对象存储的。

4.如何控制内存，这里教你查看jvm内存的使用

当前虚拟机的最大内存： Runtime.getRuntime().maxMemory();

循环前虚拟机已占内存： Runtime.getRuntime().totalMemory();

下面使用两个案例来监测jvm内存：

package com.hudong.memory;
/**
 *
 * @Title: MemoryTest.java
 * @Copyright: Copyright (c)2005
 * @Description: <br>
 * <br>
 *              测试java虚拟机的内存占用情况
* @Created on 2014-1-21 上午11:40:35
 * @author杨凯
 */
public class MemoryTest {

    /**
    * @param args
    */
    public static void main(String[]args) {
       testStringBuffer();
       // testString();
    }

    /**
    * 测试String实例对象的占用的内存
    */
    public static void testString() {
       String str = new String("abcdefghijklmn");
       int count = 0;
       System.out.println("当前虚拟机的最大内存：" + Runtime.getRuntime().maxMemory()/ 1024 / 1024 + "m------" + Runtime.getRuntime().maxMemory()+ "byte");
       System.out.println("循环前虚拟机已占内存：" + Runtime.getRuntime().totalMemory()/ 1024 / 1024 + "m====" + Runtime.getRuntime().totalMemory()+ "byte");
       while (true) {
           try {
                str += str;
                count++;
            } catch (Error e) {
                System.out.println("循环次数：" + count);
                System.out.println("字符串循环后的大小为：" + str.length() / 1024 / 1024 + "m-=-=-=" + str.length() + "byte");
                System.out.println("循环前虚拟机已占内存：" + Runtime.getRuntime().totalMemory()/ 1024 / 1024 + "m====" + Runtime.getRuntime().totalMemory()+ "byte");
                System.out.println("遇到错误：" + e);
                break;
           }
       }
       /*
        * 运行结果：
        * 当前虚拟机的最大内存：793m------832438272byte
           循环前虚拟机已占内存：127m====133234688byte
           循环次数：23
           字符串循环后的大小为：112m-=-=-=117440512byte
           循环前虚拟机已占内存：642m====673669120byte
           遇到错误：java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
        */
    }

    /**
     * 测试StringBuffer实例对象的占用的内存
    */
    public static void testStringBuffer(){
       StringBuffer sb = new StringBuffer("abcdefghijklmn");
       int count = 0;
       System.out.println("当前虚拟机的最大内存：" + Runtime.getRuntime().maxMemory()/ 1024 / 1024 + "m------" + Runtime.getRuntime().maxMemory()+ "byte");
       System.out.println("循环前虚拟机已占内存：" + Runtime.getRuntime().totalMemory()/ 1024 / 1024 + "m====" + Runtime.getRuntime().totalMemory()+ "byte");
       while (true) {
           try {
                sb.append(sb);
                count++;
           } catch (Error e) {
                System.out.println("循环次数：" + count);
                System.out.println("字符串循环后的大小为：" + sb.length() / 1024 / 1024 + "m-=-=-=" + sb.length() + "byte");
                System.out.println("循环前虚拟机已占内存：" + Runtime.getRuntime().totalMemory()/ 1024 / 1024 + "m====" + Runtime.getRuntime().totalMemory()+ "byte");
                System.out.println("遇到错误：" + e);
                break;
           }
       }
       /*
        * 运行结果：
        * 当前虚拟机的最大内存：793m------832438272byte
           循环前虚拟机已占内存：127m====133234688byte
           循环次数：23
           字符串循环后的大小为：112m-=-=-=117440512byte
           循环前虚拟机已占内存：539m====566108160byte
           遇到错误：java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

        */
    }
}

分析：以上两个程序用来说明String和StringBuffer两个占用内存的情况；其他资料上面介绍这两个类的使用的时候得出的结果是：Stringbuffer比String循环后得到的字符串字节大；而我在这测试的时候得到结果两个类得到的字符串大小是一样的，区别是耗费的额虚拟机的内存大小不一样，后者明显的比前者小。

注：安装完jdk之后jvm默认的大小是63m，上面我测试的时候是将jvm的配置文件的xmx大小调大之后的。