java变量种类及存储方式

变量种类:

  1. 全局变量(成员变量)
  2. 局部变量
  3. 静态变量

变量解释

1. 全局变量(成员变量):

1.全局变量定义在类中,在整个类中都可以被访问
2.全局变量有默认的初始化值
3.全局变量随着对象的建立而建立,随着对象的消失而消失,存在于对象所在的堆内存

2. 局部变量:

1.局部变量定义在局部范围内:如方法,函数,语句中,只在作用域有效
2.局部变量没有默认初始化值
3.局部变量存在于栈内存中,作用的范围结束,变量空间会自动释放

3. 静态变量:

用static关键字修饰的变量,被所有对象所共享

全局变量(成员变量)与静态变量的区别:

  1. 生命周期不同
  • 全局变量随对象创建而创建,随对象销毁而销毁
  • 静态变量随类加载而加载,随类消失而消失
  1. 调用方式不同
  • 全局变量只能被对象调用
  • 静态变量可以被对象调用,也可以被类名调用
  1. 别名不同
  • 全局变量也称为实例变量。
  • 静态变量也称为类变量。
  1. 数据存储位置不同
  • 全局变量存储在堆内存的对象中,所以也叫对象的特有数据。
  • 静态变量数据存储在方法区(共享数据区)的静态区,所以也叫对象的共享数据

差异对比:

image.png

基本数据类型(8个):

int,byte,char,short,float,double,long,boolean

包装类数据(8个):

Integer,Byte,Character,Short,Float,Double,Long,Boolean

java中的数据存储:

  1. 寄存器(register)。 这是最快的存储区,因为它位于不同于其他存储区的地方——处理器内部。但是寄存器的数量极其有限,所以寄存器由编译器根据需求进行分配。你不能直接控制,也不能在程序中感觉到寄存器存在的任何迹象。

------最快的存储区, 由编译器根据需求进行分配,我们在程序中无法控制

  1. 栈(stack)。位于通用RAM中,但通过它的“堆栈指针”可以从处理器哪里获得支持。堆栈指针若向下移动,则分配新的内存;若向上移动,则释放那些 内存。这是一种快速有效的分配存储方法,仅次于寄存器。创建程序时候,JAVA编译器必须知道存储在堆栈内所有数据的确切大小和生命周期,因为它必须生成 相应的代码,以便上下移动堆栈指针。这一约束限制了程序的灵活性,所以虽然某些JAVA数据存储在堆栈中——特别是对象引用,但是JAVA对象不存储其 中。

------存放基本类型的变量数据和对象,数组的引用,但对象本身不存放在栈中,而是存放在堆(new 出来的对象)或者常量池中(字符串常量对象存放在常量池中)

  1. 堆(heap)。一种通用性的内存池(也存在于RAM中),用于存放所有的JAVA对象。堆不同于堆栈的好处是:编译器不需要知道要从堆里分配多少存储区域,也不必知道存储的数据在堆里存活多长时间。因此,在堆里分配存储有很大的灵活性。当你需要创建一个对象的时候,只需要new写一行简单的代码,当执行这行代码时,会自动在堆里进行存储分配。当然,为这种灵活性必须要付出相应的代价,用堆进行存储分配比用堆栈进行存储存储需要更多的时间

------存放所有new出来的对象。

  1. 静态存储(static storage)。这里的“静态”是指“在固定的位置”。静态存储里存放程序运行时一直存在的数据。你可用关键字static来标识一个对象的特定元素是静态的,但JAVA对象本身从来不会存放在静态存储空间里。

------存放静态成员(static定义的)

  1. 常量存储(constant storage)。常量值通常直接存放在程序代码内部,这样做是安全的,因为它们永远不会被改变。有时,在嵌入式系统中,常量本身会和其他部分分割离开,所以在这种情况下,可以选择将其放在ROM中

------存放字符串常量和基本类型常量(public static final)

  1. 非RAM存储。如果数据完全存活于程序之外,那么它可以不受程序的任何控制,在程序没有运行时也可以存在。

------硬盘等永久存储空间

就速度来说,有如下关系:

寄存器 > 栈 > 堆 > 其它

这里我们主要关心栈,堆和常量池,对于栈和常量池中的对象可以共享,对于堆中的对象不可以共享。
栈中的数据大小和生命周期是可以确定的,当没有引用指向数据时,这个数据就会消失。堆中的对象的由垃圾回收器负责回收,因此大小和生命周期不需要确定,具有很大的灵活性。

栈内存:

某一个函数被调用时,这个函数会在栈内存里面申请一片空间,以后在这个函数内部定义的变量,都会分配到这个函数所申请到的栈。当函数运行结束时,分配给函数的栈空间被收回,在这个函数中被定义的变量也随之被释放和消失。栈内存比堆内存小得多

堆内存:

通过new产生的数组和对象分配在堆内存中。堆内存中分配的内存,由JVM提供的GC(垃圾回收机制)来管理。在堆内存中产生了一个数组对象后,我们还可以在栈中定义一个变量,这个栈中变量的取值等于堆中对象的首地址。栈内存中的变量就成了堆内存中数组或者对象的引用变量。我们以后就可以在程序中直接使用栈中的这个变量来访问我们在堆中分配的数组或者对象,引用变量相当于数组或者对象起的一个别名,或者代号。

引用变量是一个普通的变量,定义时在栈中分配;引用变量在被运行到它的作用域之外时就被释放,而我们的数组和对象本身是在堆中分配的,即使程序运行到使用new产生对象的语句所在的函数或者代码之后,我们刚才被产生的数组和对象也不会被释放。数组和对象只是在没有引用变量指向它,也就是没有任何引用变量的值等于它的首地址,它才会变成垃圾不会被使用,但是它任然占据着内存空间不放(这也就是我们Java比较吃内存的一个原因),在随后一个不确定的时间被垃圾回收器收走。

堆内存和栈内存的区别

1、应用程序所有的部分都使用堆内存,然后栈内存通过一个线程运行来使用。

2、不论对象什么时候创建,他都会存储在堆内存中,栈内存包含它的引用。栈内存只包含原始值变量和堆中对象变量的引用。

3、存储在堆中的对象是全局可以被访问的,然而栈内存不能被其他线程所访问。

4、栈中的内存管理使用LIFO的方式完成,而堆内存的管理要更复杂了,因为它是全局被访问的。堆内存被分为,年轻一代,老一代等等(Young Generation and Old Generation.)。

5、栈内存是生命周期很短的,然而堆内存的生命周期从程序的运行开始到运行结束。

6、我们可以使用-Xms和-Xmx JVM选项定义开始的大小和堆内存的最大值,我们可以使用-Xss定义栈的大小

7、当栈内存满的时候,Java抛出java.lang.StackOverFlowError异常而堆内存满的时候抛出java.lang.OutOfMemoryError: Java Heap Space错误

8、和堆内存比,栈内存要小的多,因为明确使用了内存分配规则(LIFO),和堆内存相比栈内存非常快。

例(引用):
String 类型的变量通常有两种赋值方式:一种直接赋值,例如String a = "hello world";另一种是用构造方法,例如 String b = new String ("hello world");那么这里的a 和b是否相等呢?他们又有什么不同 呢?
如果用=作比较,则它们不相等,因为“=”比较的是基本数据类型的值是否相等或者比较对象是否为同一个对象;而变量a和变量b指向的是两个不同的对象,为什么这么说呢?先来理解一下2个变量的赋值过程,对于表达式String a = "hello world",会先创建一个字符串对象“hello world”,而这个字符串实际上是放在字符串缓冲区中,然后把a指向这个对象;而对于String b = new String("hello world");则会创建两个对象一个是“hello world”这个放在字符串缓冲区中的,另一个是new 方法构造出来的对象new String() 这个对象,新对象中保存的是“hello world”对象罢了,这个对象是放在堆内存中,而b 指向这个new String ()对象,这显然是不同的两个对象,所以他们用 “=”比较的结果为false。

如果用equals()方法比较,这结果为true,因为equals()方法比较的是对象的内容,它们的内容都为“hello world”。
另外值得提醒的是,字符串缓冲区中对相同的字符串只会存一次。假如我们同时写了String a ="hello world";String b = new String("hello world");那么字符串缓冲区实际只有一个hello world 字符串,在给b赋值时,会先检查字符串缓冲区中是否有“hello world”这个字符串,如果有则不创建,直接new String(),然后赋值,因此这种情况下,表达式String b= new String ("hello world")也只创建了一个对象。
总结:
栈内存:局部变量,对象的引用,基本数据类型
堆内存:全局变量,包装类,对象;
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原文链接:https://blog.csdn.net/qq_33371372/article/details/81383312

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