导语：Java中的堆与栈

Java Heap Space

Java运行时空间由Java运行时用于为Objects和JRE类分配内存。每当我们创建任何对象时，它总是在堆空间中创建。

GC在堆内存上运行，以释放没有任何引用的对象使用的内存。在堆空间中创建的任何对象都具有全局访问权限，可以从应用程序的任何位置引用。

Java Stack Memory

Java堆栈内存用于执行线程。它们包含特定于方法的特定值，以及对从该方法引用的堆中其他对象的引用。

堆栈存储器始终以LIFO（后进先出）顺序引用。每当调用一个方法时，都会在堆栈内存中创建一个新块，以便该方法保存本地原始值并引用该方法中的其他对象。

方法结束后，块将变为未使用状态，并可用于下一个方法。

Java程序中的堆和栈内存

让我们通过一个简单的程序来理解堆和栈的内存使用情况。

public class Memory {public static void main(String[] args) { // Line 1int i=1; // Line 2Object obj = new Object(); // Line 3Memory mem = new Memory(); // Line 4mem.foo(obj); // Line 5} // Line 9private void foo(Object param) { // Line 6String str = param.toString(); //// Line 7System.out.println(str);} // Line 8}

下图显示了栈和堆内存，参考上述程序以及它们如何用于存储，对象和引用变量。

执行步骤

一旦我们运行程序，它就会将所有运行时类加载到堆空间中。当在line1行找到main（）方法时，Java Runtime会创建要由main（）方法线程使用的栈内存。我们在line2创建原始局部变量，因此它被创建并存储在main（）方法的栈内存中。由于我们在line3创建了一个Object，它在堆内存中创建，栈内存包含它的引用。当我们在line4创建Memory对象时，会发生类似的过程。当我们在line5调用foo（）方法时，会创建堆栈顶部的块以供foo（）方法使用。由于Java是按值传递的，因此在line6的foo（）堆栈块中创建了对Object的新引用。line7创建一个字符串，它在堆空间的String Pool中，并在foo（）堆栈空间中为它创建一个引用。foo（）方法在line8行终止，此时在堆栈中为foo（）分配的内存块变为空闲。在line9行中，main（）方法终止，并且为main（）方法创建的堆栈内存被销毁。此程序也在此行结束，因此Java Runtime释放所有内存并结束程序的执行。

Java堆空间和栈内存之间的区别

基于以上解释，我们可以很容易地得出Heap和Stack内存之间的以下差异。

堆内存由应用程序的所有部分使用，而堆栈内存仅由一个执行线程使用。

每当创建一个对象时，它总是存储在堆空间中，而栈存储器包含对它的引用。栈内存仅包含堆空间中对象的本地原始变量和引用变量。

存储在堆中的对象是全局可访问的，而栈内存不能被其他线程访问。

堆栈中的内存管理以LIFO方式完成，而在堆内存中则更复杂，因为它是全局使用的。堆内存分为Young-Generation，Old-Generation。

栈内存是短暂的，而堆内存从应用程序执行的开始到结束都存在。

我们可以使用-Xms和-Xmx JVM选项来定义堆内存的启动大小和最大大小。我们可以使用-Xss来定义堆栈内存大小。

当栈内存已满时，Java运行时抛出java.lang.StackOverFlowError，而如果堆内存已满，则抛出java.lang.OutOfMemoryError：Java堆空间错误。

与堆内存相比，栈内存大小非常少。由于内存分配（LIFO）的简单性，与堆内存相比，堆栈内存非常快。

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