java的堆和栈和方法区的区别

直接上图:

堆和栈很好理解,这里讲下方法区

方法区通俗点理解就是虚拟机在完成类装载操作后,将class文件中的常量池载入到内存中,并保存在方法区中,

方法区的好处:

常量池是为了避免频繁的创建和销毁对象而影响系统性能,其实现了对象的共享。
例如字符串常量池,在编译阶段就把所有的字符串文字放到一个常量池中。
(1)节省内存空间:常量池中所有相同的字符串常量被合并,只占用一个空间。
(2)节省运行时间:比较字符串时,==比equals()快。对于两个引用变量,只用==判断引用是否相等,也就可以判断实际值是否相等。

以  MyTest下面的为列:

 1 String s1 = "Hello";
 2 String s2 = "Hello";
 3 String s3 = "Hel" + "lo";
 4 String s4 = "Hel" + new String("lo");
 5 String s5 = new String("Hello");
 6 String s6 = s5.intern();
 7 String s7 = "H";
 8 String s8 = "ello";
 9 String s9 = s7 + s8;
10           
11 System.out.println(s1 == s2);  // true
12 System.out.println(s1 == s3);  // true
13 System.out.println(s1 == s4);  // false
14 System.out.println(s1 == s9);  // false
15 System.out.println(s4 == s5);  // false
16 System.out.println(s1 == s6);  // true

在虚拟机接收到指令,首先会从classPath 中加载这个MyTest.class ,读取这个文件的二进制,然后把Appmain类的类信息存放到运行时数据区的方法区中。这一过程称为MyTest类的加载过程。

在解释上面的以前我们来回来一个经常的面试题

String a = "str"  和  String b = new String(“str”)  ,   a == b ?

上面的答案是   flase ,为什么呢?  

== 比较的是栈中的引用地址

1.String a = "str" ------------         首先虚拟机会从方法区中去寻找是否有,有的话就直接把地址赋值给a ,没有的话,就在方法区中开辟一个内存在存储.(方法区的回收不会那么频繁,只有当内存不够的时候才会销毁不用的常量,非静态的)

2.String b = new String("str)  他是直接在堆内存中,直接开辟一个内存来存储的,把地址给 b

所以  a == b = false

看过上面的现在讲解下

s1 , s2 因为是在加载的时候,内容都一样所以肯定相等

s1 == s3这个地方有个坑,s3虽然是动态拼接出来的字符串,但是所有参与拼接的部分都是已知的字面量,在编译期间,这种拼接会被优化,编译器直接帮你拼好,因此String s3 = "Hel" + "lo";在class文件中被优化成String s3 = "Hello",所以s1 == s3成立。只有使用引号包含文本的方式创建的String对象之间使用“+”连接产生的新对象才会被加入字符串池中

  s1 == s4当然不相等,s4虽然也是拼接出来的,但new String("lo")这部分不是已知字面量,是一个不可预料的部分,编译器不会优化,必须等到运行时才可以确定结果,结合字符串不变定理,鬼知道s4被分配到哪去了,所以地址肯定不同。对于所有包含new方式新建对象(包括null)的“+”连接表达式,它所产生的新对象都不会被加入字符串池中。

配上一张简图理清思路:

java字符串不变     

s1 == s9也不相等,道理差不多,虽然s7、s8在赋值的时候使用的字符串字面量,但是拼接成s9的时候,s7、s8作为两个变量,都是不可预料的,编译器毕竟是编译器,不可能当解释器用,不能在编译期被确定,所以不做优化,只能等到运行时,在堆中创建s7、s8拼接成的新字符串,在堆中地址不确定,不可能与方法区常量池中的s1地址相同。
jvm常量池,堆,栈内存分布

     s4 == s5已经不用解释了,绝对不相等,二者都在堆中,但地址不同。

     s1 == s6这两个相等完全归功于intern方法,s5在堆中,内容为Hello ,intern方法会尝试将Hello字符串添加到常量池中,并返回其在常量池中的地址,因为常量池中已经有了Hello字符串,所以intern方法直接返回地址;而s1在编译期就已经指向常量池了,因此s1和s6指向同一地址,相等。

总结:

在理解方法区的时候,我们要从加载类的理解去理解区分于运行时

借鉴的文章:

https://www.cnblogs.com/syp172654682/p/8082625.html

https://blog.csdn.net/qq_41675686/article/details/80400775

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