“什么是棧？什么是堆？這兩者之間有什么聯(lián)系和區(qū)別？”這是許多北京北大青鳥(niǎo)學(xué)校學(xué)員在學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的的困惑，也是經(jīng)常會(huì)問(wèn)到北京北大青鳥(niǎo)學(xué)校學(xué)術(shù)老師的問(wèn)題。今天，北京北大青鳥(niǎo)學(xué)校的資深講師丁老師就為大家答疑解惑：
1. 北京北大青鳥(niǎo)學(xué)校老師介紹，棧(stack)與堆(heap)都是Java用來(lái)在Ram中存放數(shù)據(jù)的地方。與C++不同，Java自動(dòng)管理?xiàng)：投眩绦騿T不能直接地設(shè)置棧或堆。 （北大青鳥(niǎo)課程）
2. 兩者的各自優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)：
棧的優(yōu)勢(shì)是，存取速度比堆要快，僅次于直接位于CPU中的寄存器。但缺點(diǎn)是，存在棧中的數(shù)據(jù)大小與生存期必須是確定的，缺乏靈活性。另外，棧數(shù)據(jù)可以共享，詳見(jiàn)第3點(diǎn)。堆的優(yōu)勢(shì)是可以動(dòng)態(tài)地分配內(nèi)存大小，生存期也不必事先告訴編譯器，Java的垃圾收集器會(huì)自動(dòng)收走這些不再使用的數(shù)據(jù)。但缺點(diǎn)是，由于要在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存，存取速度較慢。
3. 北京北大青鳥(niǎo)學(xué)校老師介紹，Java中的數(shù)據(jù)類型有兩種。
一種是基本類型(primitive types), 共有8種，即int, short, long, byte, float, double, boolean, char(注意，并沒(méi)有string的基本類型)。這種類型的定義是通過(guò)諸如int a = 3; long b = 255L;的形式來(lái)定義的，稱為自動(dòng)變量。北京北大青鳥(niǎo)學(xué)校老師提醒，自動(dòng)變量存的是字面值，不是類的實(shí)例，即不是類的引用，這里并沒(méi)有類的存在。如int a = 3; 這里的a是一個(gè)指向int類型的引用，指向3這個(gè)字面值。這些字面值的數(shù)據(jù)，由于大小可知，生存期可知(這些字面值固定定義在某個(gè)程序塊里面，程序塊退出后，字段值就消失了)，出于追求速度的原因，就存在于棧中。
另外，北京北大青鳥(niǎo)學(xué)校老師提醒，棧有一個(gè)很重要的特殊性，就是存在棧中的數(shù)據(jù)可以共享。假設(shè)我們同時(shí)定義：
復(fù)制內(nèi)容到剪貼板代碼:（北大青鳥(niǎo)課程）
int a = 3;
int b = 3；
編譯器先處理int a = 3；首先它會(huì)在棧中創(chuàng)建一個(gè)變量為a的引用，然后查找有沒(méi)有字面值為3的地址，沒(méi)找到，就開(kāi)辟一個(gè)存放3這個(gè)字面值的地址，然后將a指向3的地址。接著處理int b = 3；在創(chuàng)建完b的引用變量后，由于在棧中已經(jīng)有3這個(gè)字面值，便將b直接指向3的地址。這樣，就出現(xiàn)了a與b同時(shí)均指向3的情況。 （北大青鳥(niǎo)課程）
北京北大青鳥(niǎo)學(xué)校老師特別強(qiáng)調(diào)，這種字面值的引用與類對(duì)象的引用不同。假定兩個(gè)類對(duì)象的引用同時(shí)指向一個(gè)對(duì)象，如果一個(gè)對(duì)象引用變量修改了這個(gè)對(duì)象的內(nèi)部狀態(tài)，那么另一個(gè)對(duì)象引用變量也即刻反映出這個(gè)變化。相反，通過(guò)字面值的引用來(lái)修改其值，不會(huì)導(dǎo)致另一個(gè)指向此字面值的引用的值也跟著改變的情況。如上例，我們定義完a與b的值后，再令a=4；那么，b不會(huì)等于4，還是等于3。在編譯器內(nèi)部，遇到a=4；時(shí)，它就會(huì)重新搜索棧中是否有4的字面值，如果沒(méi)有，重新開(kāi)辟地址存放4的值；如果已經(jīng)有了，則直接將a指向這個(gè)地址。因此a值的改變不會(huì)影響到b的值。
另一種是包裝類數(shù)據(jù)，如Integer, String, Double等將相應(yīng)的基本數(shù)據(jù)類型包裝起來(lái)的類。這些類數(shù)據(jù)全部存在于堆中，Java用new()語(yǔ)句來(lái)顯示地告訴編譯器，在運(yùn)行時(shí)才根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)創(chuàng)建，因此比較靈活，但缺點(diǎn)是要占用更多的時(shí)間。
4. String是一個(gè)特殊的包裝類數(shù)據(jù)。即可以用String str = new String("abc");的形式來(lái)創(chuàng)建，也可以用String str = "abc"；的形式來(lái)創(chuàng)建(作為對(duì)比，在JDK 5.0之前，你從未見(jiàn)過(guò)Integer i = 3;的表達(dá)式，因?yàn)轭惻c字面值是不能通用的，除了String。而在JDK 5.0中，這種表達(dá)式是可以的！因?yàn)榫幾g器在后臺(tái)進(jìn)行Integer i = new Integer(3)的轉(zhuǎn)換)。前者是規(guī)范的類的創(chuàng)建過(guò)程，即在Java中，一切都是對(duì)象，而對(duì)象是類的實(shí)例，全部通過(guò)new()的形式來(lái)創(chuàng)建。Java中的有些類，如DateFormat類，可以通過(guò)該類的getInstance()方法來(lái)返回一個(gè)新創(chuàng)建的類，似乎違反了此原則。其實(shí)不然。（北大青鳥(niǎo)課程）
北京北大青鳥(niǎo)學(xué)校老師介紹，該類運(yùn)用了單例模式來(lái)返回類的實(shí)例，只不過(guò)這個(gè)實(shí)例是在該類內(nèi)部通過(guò)new()來(lái)創(chuàng)建的，而getInstance()向外部隱藏了此細(xì)節(jié)。有些同學(xué)會(huì)問(wèn)：那為什么在String str = "abc"；中，并沒(méi)有通過(guò)new()來(lái)創(chuàng)建實(shí)例，是不是違反了上述原則？其實(shí)沒(méi)有。 （北京北大青鳥(niǎo)學(xué)校學(xué)術(shù)部提供，未完待續(xù)）
