堆栈

1，概要

堆栈是两种数据结构。堆栈都是一种数据项按序排列的的数据结构，只能在一端进行(称为栈顶(top))对数据项进行插入和删除。

要点：堆，列队优先，先进先出。栈，后进先出(Last-In/ First-Out)。

2，对比(Java语言)

1.栈(stack)和堆(heap)都是java用来在Ram中存放数据的地方。

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和生存期必须是确定的，缺乏灵活性。另外，栈数据可以共享。堆的优势是，可以动态的分配内存大小，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2种。

①基本类型primitive types，共有8种。

即byte--1，short--2，int--4，long--8，char--2，float--4，double--8，boolean--1true/false。(不包括String)

这种类型的定义是通过int a=3;long b = 255L;的形似来定义的，称为自动变量。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。

例如 int a = 3;这里的a是一个指向int类型的引用，指向3这个子面值。

这些子面值的数据，由于大小可知，生命期可知(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)，处于追求速度的原因，就存在于栈中。

另外，栈有一个很重要的特殊性，就是存在于栈中的数据可以共享。

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，然后查看有没有字面值为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 在栈中创建b之后，由于在栈中已经有了3这个字面值，便将b直接指向3的地址。这样a和b就都指向了同一个3的地址。

这种字面值的引用和类对象的引用不同。两个类对象的引用同时指向一个对象，如果一个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可反映这个变化。而字面值就不会变。

②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通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。

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。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DataFormat类，可以通过该类的getInstance()方法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。那么，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。

关于String str = “abc”;Java内部将此语句转化为一下几个步骤。

--先定义一个名为str的对String类的对象引用变量：String str;

--在栈中查找有没有存放值为abc的地址，如果没有，则开辟一个存放字面值为abc的地址，接着创建一个新的String类的对象o，并将o的字符串值指向这个地址，而且在栈中这个地址旁边记下这个引用的对象o。如果已经有了值为abc的地址，则查找对象o，并返回o的地址。

--将str指向对象o的地址。

值得注意的是，一般String类中字符串值都是直接存值的。但像String str = “abc”;这种场合下，其字符串值却是保存了一个指向存在栈中数据的引用！

String str1 = “abc”;

String str2 = “abc”;

System.out.print(str1 == str2) //true

(str1.equals(str2)将比较两个字符串的值是否相等)

==号，根据JDK，只有在两个引用都指向了同一个对象时才返回true，而此时，返回了true，说明str1和str2指向同一个对象。

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。str2仍旧指向原来的对象。执行 str1 = “bcs”;时，JVM发现在栈中没有存放该值得地址，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，但是JVM在运行时根据新值悄悄创建了一个新对象，然后将这个新对象的地址返回给原来类的引用。这个创建过程是完全自动进行的，但它毕竟占用了更多的时间。

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

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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。

只要是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得，即使与栈中的数据相同，也不会与栈中的数据共享。

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。

结论与建议：

我们在使用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。但是，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，必须根据上下文考虑，除非你通过new()方法来显式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。

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，从而增加了负担。这个是享元模式思想

当比较包装类里面的数据是否相等时，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==

由于String累的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。