Java堆空间与堆栈 - Java中的内存分配

不久之后，我写了几篇关于Java垃圾收集的帖子，而Java则是Pass by Value。之后我收到了很多关于Java堆空间，Java堆栈内存，Java内存分配以及它们之间有什么区别的电子邮件。

您将在Java，Java EE书籍和教程中看到很多对堆栈和堆栈内存的引用，但很难完全解释什么是程序方面的堆和堆栈内存。

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Java堆空间

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。

垃圾收集在堆内存上运行，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堆栈内存

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。
与堆内存相比，堆栈内存大小非常小。

Java程序中的堆和堆栈内存

让我们通过一个简单的程序来理解堆和堆栈的内存使用情况。

package com.journaldev.test;public class Memory {
	public static void main(String[] args) { // Line 1
		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}

下图显示了堆栈和堆内存，参考上述程序以及它们如何用于存储基元，对象和引用变量。

让我们来完成程序的执行步骤。

一旦我们运行该程序，它就会将所有运行时类加载到堆空间中。当在第1行找到main（）方法时，Java Runtime会创建要由main（）方法线程使用的堆栈内存。
我们在第2行创建原始局部变量，因此它被创建并存储在main（）方法的堆栈内存中。
由于我们在第3行创建了一个Object，它在堆内存中创建，堆栈内存包含它的引用。当我们在第4行创建Memory对象时，会发生类似的过程。
现在，当我们在第5行调用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，因此在第6行的foo（）堆栈块中创建了对Object的新引用。
在第7行创建一个字符串，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（）方法在第8行终止，此时在堆栈中为foo（）分配的内存块变为空闲。
在第9行中，main（）方法终止，并且为main（）方法创建的堆栈内存被销毁。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堆空间和堆栈内存之间的区别

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，而堆栈存储器包含对它的引用。堆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，而其他线程无法访问堆栈内存。
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等，Java Garbage Collection中的更多细节。
堆栈内存是短暂的，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。
当堆栈内存已满时，Java运行时抛出，java.lang.StackOverFlowError而如果堆内存已满，则抛出java.lang.OutOfMemoryError: Java Heap Space错误。
与堆内存相比，堆栈内存大小非常小。由于内存分配（LIFO）的简单性，与堆内存相比，堆栈内存非常快。

就Java应用程序而言，这就是Java Heap Space vs Stack Memory的全部内容，我希望它能清除您在执行任何Java程序时对内存分配的疑虑。

我已经为java堆空间和堆栈内存制作了视频教程，你应该观察它以澄清任何疑问。