One: In JAVA, there are six different places where data can be stored:
1. Register. This is the fastest store because it's in a different place than the other stores - inside the processor. But the number of registers is extremely limited, so registers are allocated on demand by the compiler. You have no direct control, nor can you feel any sign of the register's existence in the program.
------The fastest memory area, allocated by the compiler according to demand, we have no control in the program.
2. Stack. Located in general-purpose RAM, but via its "stack pointer" where backing can be obtained from the processor. If the stack pointer moves down, new memory is allocated; if it moves up, that memory is freed. This is a fast and efficient method of allocating storage, second only to registers. When creating a program, the Java compiler must know the exact size and lifetime of all data stored on the stack, because it must generate the appropriate code to move the stack pointer up and down. This constraint limits the flexibility of the program, so while some JAVA data is stored on the stack - especially object references, JAVA objects are not stored there.
------ Stores variable data and objects of basic types, and references to arrays, but the objects themselves are not stored in the stack, but in the heap (the new object) or the constant pool (string constant objects are stored in constant pool)
3. Heap. A general-purpose memory pool (also in RAM) for storing all JAVA objects. The advantage that the heap is different from the stack is that the compiler does not need to know how much storage area to allocate from the heap, nor how long the stored data will live on the heap. Therefore, there is a lot of flexibility in allocating storage in the heap. When you need to create an object, you only need to write a simple line of code in new, and when this line of code is executed, storage allocation will be automatically performed in the heap. Of course, this flexibility has to pay for the corresponding code. Storage allocation with the heap takes more time than storage with the stack.
------ Store all new objects.
4. Static storage. "Static" here means "in a fixed position". Static storage stores data that always exists when the program is running. You can use the keyword static to identify a specific element of an object as static, but the JAVA object itself is never stored in static storage.
------Store static members (static defined)
5. Constant storage. Constant values are usually stored directly inside program code, which is safe because they can never be changed. Sometimes, in embedded systems, the constants themselves are separated from the rest, so in this case, you can choose to put them in ROM
------Store string constants and basic type constants (public static final)
6. Non-RAM storage. If the data lives completely outside the program, then it can be free from any control of the program and can exist even when the program is not running.
------Permanent storage space such as hard disks has the following relationship in terms of speed:
Register > Stack > Heap > Other
Here we mainly care about stack, heap and constant pool. Objects in stack and constant pool can be shared, but objects in heap cannot be shared.
The size and life cycle of the data in the stack can be determined. When there is no reference to the data, the data will disappear. The objects in the heap are collected by the garbage collector, so the size and life cycle do not need to be determined, which has great flexibility.
For strings: the references to their objects are stored in the stack. If they are created at compile time (defined directly with double quotes), they are stored in the constant pool. If they are created at runtime (new), they can be determined. are stored in the heap. For strings whose equals are equal, there is always only one copy in the constant pool and multiple copies in the heap.
Such as the following code: Java code
String s1 = "china";
String s2 = "china";
String s3 = "china";
String ss1 = new String("china");
String ss2 = new String("china");
String ss3 = new String("china");
这里解释一下，对于通过 new 产生一个字符串（假设为 ”china” ）时，会先去常量池中查找是否已经有了 ”china” 对象，如果没有则在常量池中创建一个此字符串对象，然后堆中再创建一个常量池中此 ”china” 对象的拷贝对象。
也就是有道面试题： String s = new String(“xyz”); 产生几个对象？
一个或两个。如果常量池中原来没有 ”xyz”, 就是两个。如果原来的常量池中存在“xyz”时，就是一个。
对于基础类型的变量和常量：变量和引用存储在栈中，常量存储在常量池中。
如以下代码： Java代码
int i1 = 9;
int i2 = 9;
int i3 = 9;
public static final int INT1 = 9;
public static final int INT2 = 9;
public static final int INT3 = 9;
对于成员变量和局部变量：成员变量就是方法外部，类的内部定义的变量；
局部变量就是方法或语句块内部定义的变量。局部变量必须初始化。 形式参数是局部变量，局部变量的数据存在于栈内存中。栈内存中的局部变量随着方法的消失而消失。 成员变量存储在堆中的对象里面，由垃圾回收器负责回收。
如以下代码： Java代码
class BirthDate {
private int day;
private int month;
private int year;
public BirthDate(int d, int m, int y) {
day = d;
month = m;
year = y;
}
// 省略get,set方法………
}
public class Test{
public static void main(String args[]){
int date = 9;
Test test = new Test();
test.change(date);
BirthDate d1= new BirthDate(7,7,1970);
}
public void change1(int i){
i = 1234;
}
对于以上这段代码，date为局部变量，i,d,m,y都是形参为局部变量，day，month，year为成员变量。
下面分析一下代码执行时候的变化：
1. main方法开始执行：int date = 9; date局部变量，基础类型，引用和值都存在栈中。
2. Test test = new Test(); test为对象引用，存在栈中，对象(new Test())存在堆中。
3. test.change(date); i为局部变量，引用和值存在栈中。当方法change执行完成后，i就会从栈中消失。
4. BirthDate d1= new BirthDate(7,7,1970); d1 为对象引用，存在栈中，对象(new BirthDate())存在堆中，其中d，m，y为局部变量存储在栈中，且它们的类型为基础类型，因此它们的数据也存储在栈中。 day,month,year为成员变量，它们存储在堆中(new BirthDate()里面)。当BirthDate构造方法执行完之后，d,m,y将从栈中消失。
5.main方法执行完之后，date变量，test，d1引用将从栈中消失，new Test(),new BirthDate()将等待垃圾回收。
Java堆、栈和常量池详解（二）
1. 栈(stack)与堆(heap)都是Java用来在RAM中存放数据的地方。与C++不同，Java自动管理栈和堆，程序员不能直接地设置栈或堆。
2. 栈的优势是，存取速度比堆要快，仅次于直接位于CPU中的寄存器。但缺点是，存在栈中的数据大小与生存期必须是确定的，缺乏灵活性。另外，栈数据可以共 享，详见第3点。
堆的优势是可以动态地分配内存大小，生存期也不必事先告诉编译器，Java的垃圾收集器会自动收走这些不再使用的数据。但缺点是，由于要 在运行时动态分配内存，存取速度较慢。
3. Java中的数据类型有两种。
一种是基本类型(primitive types), 共有8种，即int, short, long, byte, float, double, boolean, char(注意，并没有string的基本类型)。这种类型的定义是通过诸如int a = 3; long b = 255L;的形式来定义的，称为自动变量。值得注意的是，自动变量存的是字面值，不是类的实例，即不是类的引用，这里并没有类的存在。如int a = 3; 这里的a是一个指向int类型的引用，指向3这个字面值。这些字面值的数据，由于大小可知，生存期可知(这些字面值固定定义在某个程序块里面，程序块退出 后，字段值就消失了)，出于追求速度的原因，就存在于栈中。 另外，栈有一个很重要的特殊性，就是存在栈中的数据可以共享。假设我们同时定义 int a = 3; int b = 3； 编 译器先处理int a = 3；首先它会在栈中创建一个变量为a的引用，然后查找有没有字面值为3的地址，没找到，就开辟一个存放3这个字面值的地址，然后将a指向3的地址。接着处 理int b = 3；在创建完b的引用变量后，由于在栈中已经有3这个字面值，便将b直接指向3的地址。这样，就出现了a与b同时均指向3的情况。 特 别注意的是，这种字面值的引用与类对象的引用不同。假定两个类对象的引用同时指向一个对象，如果一个对象引用变量修改了这个对象的内部状态，那么另一个对 象引用变量也即刻反映出这个变化。相反，通过字面值的引用来修改其值，不会导致另一个指向此字面值的引用的值也跟着改变的情况。如上例，我们定义完a与 b的值后，再令a=4；那么，b不会等于4，还是等于3。在编译器内部，遇到a=4；时，它就会重新搜索栈中是否有4的字面值，如果没有，重新开辟地址存 放4的值；如果已经有了，则直接将a指向这个地址。因此a值的改变不会影响到b的值。
另一种是包装类数据，如Integer, String, Double等将相应的基本数据类型包装起来的类。这些类数据全部存在于堆中，Java用new()语句来显示地告诉编译器，在运行时才根据需要动态创建，因此比较灵活，但缺点是要占用更多的时间。
举例如下： Java代码
public class Test {
public static void main(String[] args)
{
int a1=1;
int b1=1;
int c1=2;
int d1=a1+b1;
Integer a = 1;
Integer b = 2;
Integer c = 3;
Integer d = 3;
Integer e = 321;
Integer f = 321;
Long g = 3L;
System.out.println(a1==b1); //true 结果1
System.out.println(c1==d1); //true 结果2
System.out.println(c==d); //true 结果3
System.out.println(e==f); //false 结果4
}
}
分析：
结果1：a1==b1如上面所述,会在栈 中开辟存储空间存放数据。
结果2：首先它会在栈 中创建一个变量为c1的引用，然后查找有没有字面值为2的地址，没找到，就开辟一个存放2这个字面值的地址，然后将c1指向2的地址,d1为两个字面值相加也为2， 由于在栈中已经有2这个字面值，便将d1直接指向2的地址。这样，就出现了c1与d1同时均指向3的情况。 在分析下面结果以前让我们先对Java自动拆箱和装箱做个了结：在自动装箱时，把int变成Integer的时候，是有规则的，当你的int的值在-128-IntegerCache.high(127) 时，返回的不是一个新new出来的Integer对象，而是一个已经缓存在堆 中的Integer对象，（我们可以这样理解，系统已经把-128到127之 间的Integer缓存到一个Integer数组中去了，如果你要把一个int变成一个Integer对象，首先去缓存中找，找到的话直接返回引用给你就 行了，不必再新new一个），如果不在-128-IntegerCache.high(127) 时会返回一个新new出来的Integer对象。
结果3：由于3是在范围内所以是从缓存中取数据的，c和d指向同一个对象，结果为true;
结果4：由于321不是在范围内所以不是从缓存中取数据的而是单独有new对象，e和f并没有指向同一个对象，结果为false;
4. String是一个特殊的包装类数据。即可以用String str = new String("abc");的形式来创建，也可以用String str = "abc"；的形式来创建(作为对比，在JDK 5.0之前，你从未见过Integer i = 3;的表达式，因为类与字面值是不能通用的，除了String。而在JDK 5.0中，这种表达式是可以的！因为编译器在后台进行Integer i = new Integer(3)的转换)。前者是规范的类的创建过程，即在Java中，一切都是对象，而对象是类的实例，全部通过new()的形式来创建。Java 中的有些类，如DateFormat类，可以通过该类的getInstance()方法来返回一个新创建的类，似乎违反了此原则。其实不然。该类运用了单 例模式来返回类的实例，只不过这个实例是在该类内部通过new()来创建的，而getInstance()向外部隐藏了此细节。那为什么在String str = "abc"；中，并没有通过new()来创建实例，是不是违反了上述原则？其实没有。
4(1)String str = "abc"创建对象的过程 1 首先在常量池中查找是否存在内容为"abc"字符串对象 2 如果不存在则在常量池中创建"abc"，并让str引用该对象 3 如果存在则直接让str引用该对象
至 于"abc"是怎么保存，保存在哪？常量池属于类信息的一部分，而类信息反映到JVM内存模型中是对应存在于JVM内存模型的方法区，也就是说这个类信息 中的常量池概念是存在于在方法区中，而方法区是在JVM内存模型中的堆中由JVM来分配的，所以"abc"可以说存在于堆中（而有些资料，为了把方法区的 堆区别于JVM的堆，把方法区称为栈）。一般这种情况下，"abc"在编译时就被写入字节码中，所以class被加载时，JVM就为"abc"在常量池中 分配内存，所以和静态区差不多。
4(2)String str = new String("abc")创建实例的过程 1 首先在堆中（不是常量池）创建一个指定的对象"abc"，并让str引用指向该对象 2 在字符串常量池中查看，是否存在内容为"abc"字符串对象 3 若存在，则将new出来的字符串对象与字符串常量池中的对象联系起来 4 若不存在，则在字符串常量池中创建一个内容为"abc"的字符串对象，并将堆中的对象与之联系起来 intern 方法可以返回该字符串在常量池中的对象的引用，可以通过下面代码简单的测试 Java代码
class StringTest {
public static void main(String[] args) {
String str1 = "abc";
String str2 = new String("abc").intern();
System.out.println(str1==str2);
}
}
一个初始为空的字符串池，它由类 String 私有地维护。 当调用 intern 方法时，如果池已经包含一个等于此 String 对象的字符串（用 equals(Object) 方法确定），则返回池中的字符串。否则，将此 String 对象添加到池中，并返回此 String 对象的引用。 它遵循以下规则：对于任意两个字符串 s 和 t ，当且仅当 s.equals(t) 为 true 时，s.intern() == t.intern() 才为 true 。 所以String str1 = "abc"，str1引用的是常量池（方法区）的对象，而String str2 = new String("abc")，str2引用的是堆中的对象，所以内存地址不一样，但是内容一样，所以==为false，而equals是true
4(3)String str1 = "abc"; String str2 = "ab" + "c"; str1==str2是ture 是因为String str2 = "ab" + "c"会查找常量池中时候存在内容为"abc"字符串对象，如存在则直接让str2引用该对象，显然String str1 = "abc"的时候，上面说了，会在常量池中创建"abc"对象，所以str1引用该对象，str2也引用该对象，所以str1==str2
4(4)String str1 = "abc"; String str2 = "ab"; String str3 = str2 + "c"; str1==str3是false 是因为String str3 = str2 + "c"涉及到变量（不全是常量）的相加，所以会生成新的对象，其内部实现是先new一个StringBuilder，然后 append(str2),append("c");然后让str3引用toString()返回的对象 如果想了解更多的细节，可以自己查看反编译的代码，查看反编译代码可以用javap，
即 javap -c -verbose 要查看的类文件(.class不要)
比如上面的代码的示例
javac StringTest.java //编译
javap -c -verbose StringTest //反编译
4(5)String str1 = "abc";
String str2 = "abc";
System.out.println(str1==str2); //true 注意，
我们这里并不用str1.equals(str2)；的方式，因为这将比较两个字符串的值是否相等。==号，根据JDK的说明，只有在两个引用都指向了同一个对象时才返回真值。而我们在这里要看的是，str1与str2是否都指向了同一个对象。 结果说明，JVM创建了两个引用str1和str2，但只创建了一个对象，而且两个引用都指向了这个对象。
4(6)String str1 = "abc";
String str2 = "abc";
str1 = "bcd";
System.out.println(str1 + "," + str2); //bcd, abc
System.out.println(str1==str2); //false 这就是说，赋值的变化导致了类对象引用的变化，str1指向了另外一个新对象！而str2仍旧指向原来的对象。上例中，当我们将str1的值改为"bcd"时，JVM发现在 常量池中没有存放该值的地址，便开辟了这个地址，并创建了一个新的对象，其字符串的值指向这个地址。 事 实上，String类被设计成为不可改变(immutable)的类。如果你要改变其值，可以，但JVM在运行时根据新值悄悄创建了一个新对象，然后将这 个对象的地址返回给原来类的引用。这个创建过程虽说是完全自动进行的，但它毕竟占用了更多的时间。在对时间要求比较敏感的环境中，会带有一定的不良影响。
4(7)
String str1 = "abc";
String str2 = "abc";
str1 = "bcd";
String str3 = str1;
System.out.println(str3); //bcd
String str4 = "bcd";
System.out.println(str1 == str4); //true str3 这个对象的引用直接指向str1所指向的对象(注意，str3并没有创建新对象)。当str1改完其值后，再创建一个String的引用str4，并指向 因str1修改值而创建的新的对象。可以发现，这回str4也没有创建新的对象，从而再次实现栈中数据的共享。
4(8)
我们再接着看以下的代码。
String str1 = new String("abc");
String str2 = "abc";
System.out.println(str1==str2); //false 创建了两个引用。创建了两个对象。两个引用分别指向不同的两个对象。 String str1 = "abc"; String str2 = new String("abc"); System.out.println(str1==str2); //false 创建了两个引用。创建了两个对象。两个引用分别指向不同的两个对象。 以上两段代码说明，只要是用new()来新建对象的，都会在堆中创建，而且其字符串是单独存值的，即使与栈中的数据相同，也不会与栈中的数据共享。
5. 数据类型包装类的值不可修改。不仅仅是String类的值不可修改，所有的数据类型包装类都不能更改其内部的值。
6. 结论与建议：
(1) 我们在使用诸如String str = "abc"；的格式定义类时，总是想当然地认为，我们创建了String类的对象str。担心陷阱！对象可能并没有被创建！唯一可以肯定的是，指向 String类的引用被创建了。至于这个引用到底是否指向了一个新的对象，必须根据上下文来考虑，除非你通过new()方法来显要地创建一个新的对象。因 此，更为准确的说法是，我们创建了一个指向String类的对象的引用变量str，这个对象引用变量指向了某个值为"abc"的String类。清醒地认 识到这一点对排除程序中难以发现的bug是很有帮助的。
(2)使用String str = "abc"；的方式，可以在一定程度上提高程序的运行速度，因为JVM会自动根据栈中数据的实际情况来决定是否有必要创建新对象。而对于String str = new String("abc")；的代码，则一概在堆中创建新对象，而不管其字符串值是否相等，是否有必要创建新对象，从而加重了程序的负担。这个思想应该是 享元模式的思想，但JDK的内部在这里实现是否应用了这个模式，不得而知。
(3)当比较包装类里面的数值是否相等时，用equals()方法；当测试两个包装类的引用是否指向同一个对象时，用==。
(4)由于String类的immutable性质，当String变量需要经常变换其值时，应该考虑使用StringBuffer类，以提高程序效率