Java Heap Memory

      堆記憶體（heap memory）是被用來在runtime的時候給物件和jre的那些class分配記憶體的。注意是runtime的時候。不管你何時建立物件，建立任何一個物件，這些物件都是被建立在了heap空間裡的。那個我們熟悉的gc（垃圾回收站）負責把那些不再被引用（reference）的物件從heap memory中清理掉，這也是gc的職責所在。在heap空間裡建立的任何物件都是全域性訪問的。可以被應用程式的任何地方引用。

Java Stack Memory

      java裡的stack記憶體（stack memory）是被用來執行緒的執行的。也就是stack是執行緒級別的。而heap是物件級別的。這個stack裡邊包含了方法裡邊那些定義的值，這些值隨著一次方法執行完畢後就消失了；還包含了引用地址。這個引用地址就是對存放在heap memory中的一個連結。你可以理解為關係資料庫裡邊的外來鍵，nosql中的外鏈。總之你理解就行。stack memory由於她是個stack結構。所以呢，他也遵循LIFO，就是後進先出的順序。一個方法不論什麼時候被呼叫，一個針對該方法的全新的block就會在stack memory裡被建立，用來儲存這個方法裡的本地基本型別的值以及這個方法對其他物件的引用地址。一旦方法執行結束，這個block的狀態就變為unused了，就是變為了空閒狀態，就變為available了。宣佈單身了，等著下一個method來用她。stack memory的size相比heap memory的size要小得多。

      現在就讓我們上一個simple program來更好的理解一下堆疊memory。

public class Memory {
    public static void main(String[] args) { // Line1
        int i = 1; // Line 2
        Object obj = new Object(); // Line 3
        Memory mem = new Memory(); // Line 4
        mem.foo(obj); // Line 5
    } // Line 9

    private void
 
 foo(Object param) { // Line 6
        String str = param.toString(); //// Line 7
        System.out.println(str);
    } // Line 8
}

      下面這個圖就展示了在上面這個程式中的stack和heap memory的儲存和引用關係。堆疊怎麼被用來儲存基本型別值（primitive value）以及物件以及物件的引用。

接下來我們就一步步的來看上面的那個program的執行情況。

• 一旦我們運行了這個程式，它就會把所有的runtime class load 到 heap空間。當main()方法在line1那個地方被發現後，Java Runtime就會建立stack memory給main()方法這個執行緒來用。

• 在line2那個地方，我們建立了一個primitive（基本型別）的區域性變數，這個變數自然是被儲存到了main()的stack memory裡的。

• 在line3那個位置，我們建立了一個物件，按照前面說的，這個物件自然是儲存在heap memory裡邊的，並且在stack memory裡邊也有個這個物件的引用地址被儲存了進去。line4的物件建立過程和line3是一樣的。

• 現在我們來到了line5這個地方，這一行我們呼叫了foo()方法，這時候一個block在stack的頂部被建立，這個block現在專門為foo()方法服務。由於java是按值傳遞，所以在line6那個位置一個新的物件引用就會在foo() 方法的stack block中被建立。

• 在line7那個位置，一個字串被建立，這個串是在heap空間的string池（String Pool）中。並且對這個string物件的引用自然也在foo()方法的stack空間裡被建立了。

• 在line8那個地方foo()方法就被終止了，在方法結束的時候，在stack中為foo()分配的那個block重新變回空窗期，宣佈available了。

• 在line9那個地方，main()方法也要結束了。自然為main()建立的stack memory就會被destory掉了。自此，Java Runtime 釋放所有的memory然後結束程式的執行！

heap memory與stack memory的區別

基於上面的那一堆解釋，我們現在可以很輕鬆的總結出以下不同之處：

1、heap用在一個application的很多地方，但stack memory只用於一個執行緒的執行。前者是物件級別，後者是執行緒級別。

2、只要是物件的建立，都是被儲存到heap space中，同時stack中有這個物件的引用地址。stack memory中只包含基本型別變數和儲存在heap space中的物件的引用變數。

3、 儲存在heap中的物件是全域性都可以訪問的，然而stack memory不能被其他執行緒訪問。

4、stack 的記憶體管理是使用LIFO的，然而heap的記憶體管理要更復雜，因為heap是被全域性使用的。因此heap memory被分為Young-Generation，Old-Generation等等，有關這個你可以去了解下java的gc（垃圾回收）機制。

5、 stack memory是短命的，然而heap memory則是application執行的整個生命週期都有他，直到application結束掉。

6、我們使用-Xms和-Xmx jam 引數來定義heap memory的啟動size和最大size。stack memory的size則是使用-Xss。

7、當stack memory滿了，那麼Java runtime就會丟擲一個java.lang.StackOverFlowError的異常。當heap memory 滿了，則會丟擲java.lang.OutOfMemoryError: Java Heap Space error.

8、stack memory相比heap memory來說是非常小的。另外由於記憶體分配比較簡單（LIFO），stack memory相比heap memory來說是非常快的。

其他

Stack :

• local variables

Heap :

• instance variables
• static variables
• objects

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