堆和棧
棧與堆都是Java用來在內存中存放數據的地方。
A.堆--用new建立，垃圾自動回收負責回收
1、堆是一個"運行時"數據區，類實例化的對象就是從堆上去分配空間的；
2、在堆上分配空間是通過"new"等指令建立的；
3、Java針對堆的操作和C++的區別就是，Java不需要在空間不用的時候來顯式的釋放；
4、Java的堆是由Java的垃圾回收機制來負責處理的，堆是動態分配內存大小，垃圾收集器可以自動回收不再使用的內存空間。
5、但缺點是，因爲在運行時動態分配內存，所以內存的存取速度較慢。
例：String str = new String("abc");
B.棧--存放基本數據類型，速度快
1、棧中主要存放一些基本類型的變量（int, short, long, byte, float, double, boolean, char）和對象句柄；
2、棧的存取速度比堆要快；
3、棧數據可以共享；
4、棧的數據大小與生存期必須是確定的，缺乏靈活性。
例：int a = 3;
C.何謂棧的"數據共享
什麼是棧的"數據共享"?
這裏面所說的數據共享，並不是由程序員來控制的，而是JVM來控制的，指的是是系統自動處理的方式。
比如定義兩個變量：
2 int b = 5;
這兩個變量所指向的棧上的空間地址是同一個，這就是所謂的"數據共享"。
它的工作方式是這樣的：
JVM處理int a = 5，首先在棧上創建一個變量爲a的引用，然後去查找棧上是否還有5這個值，如果沒有找到，那麼就將5存放進來，然後將a指向5。接着處理int b = 5，在創建完b的引用後，因爲在棧中已經有5這個值，便將b直接指向5。於是，就出現了a與b同時指向5的內存地址的情況。
D.實例化對象的兩種方法
對於String這個類來說它可以用兩種方法進行建立：
String s = new String("asdf");
|
和
String s = "asdf"; |
用這兩個形式創建的對象是不同的，第一種是用new()來創建對象的，它是在堆上開闢空間，每調用一次都會在堆上創建一個新的對象。
而第二種的創建方法則是先在棧上創建一個String類的對象引用，然後再去查找棧中有沒有存放"asdf"，如果沒有，則將"asdf"存放進棧，並讓str指向"asdf"，如果已經有"asdf" 則直接把str指向"abc"。
我們在比較兩個String是否相等時，一定是用"equals()"方法，而當測試兩個包裝類的引用是否指向同一個對象時，我們應該用"= ="。
因此，我們可以通過"= ="判斷是否相等來驗證棧上面的數據共享的問題。
例1：
2 String s2 = "asdf";
3 System.out.println(s1==s2);
該程序的運行結果是，"true"，那麼這說明"s1"和"s2"都是指向同一個對象的。
例2：
2 String s2 =new String ("asdf");
3 System.out.println(s1==s2);
該程序的運行結果是，"false"，這說明用new的方式是生成的對象，每個對象都指向不同的地方。
兩個讀取內存信息函數
A.Java給我們提供了讀取內存信息的函數，這兩個函數分別是：
1、Runtime.getRuntime().maxMemory()
得到虛擬機可以控制的最大內存數量。
2、Runtime.getRuntime().totalMemory()
得到虛擬機當前已經使用的內存數量。
B.開發Java程序內存看的見
爲了看看這兩個函數的運行效果，我們可以編一個小程序來看看這兩個程序的實際運行效果，讓大家也對內存的佔用情況做到"看得見摸得着"。
2 public static void main(String args[]){
3 String s="abcdefghijklmnop";
4 System.out.print("maxMemory:");
5 System.out.println(Runtime.getRuntime().maxMemory()/1024/1024+"M");
6 System.out.print("totalMemory:");
7 System.out.println(Runtime.getRuntime().totalMemory()/1024/1024+"M");
8 for(int i=0;i<19;i++){
9 s=s+s;
10 }
11 System.out.print("totalMemory:");
12 System.out.println(Runtime.getRuntime().totalMemory()/1024/1024+"M");
13 }
14 }
這個程序運行效果如下圖 3 1所示。
從這個程序的輸出結果可以發現兩個值得注意的地方：
1、竟然虛擬機可以控制的最大內存數量只有63M，也就是說，稍微不留神就會發生內存溢出。
2、在不斷的向String中追加字符的情況下，所佔用的內存在不斷的增長。
不是開玩笑，Java虛擬機在默認的情況下只能控制"66650112 byte"即"63.56M"。那麼，我們如何才能讓Java虛擬機能夠控制更多的內存呢？
4.3.3 必須要介紹的虛擬機的參數"-Xmx"
Java程序員往往似乎已經習慣了使用：
java -classpath program [回車] |
來啓動Java應用程序，這是用於一般程序的啓動方式。其實JVM其中的相關參數還是有很多的，而這些參數對於應用程序的運行是非常有用的。
我們可以進入Windows的cmd控制檯窗口，鍵入如下指令：
java [回車] |
在屏幕上可以看到如下內容：
其他參數基本上都有相關說明，我們不在這裏贅述，現在只關注其中的"-X"這參數。"-X"的說明中說："print help on non-standard options"，意思是"打印非標準配置參數的幫助信息"，也就是說，如果直接鍵入"java -X"的話，將會看到非標準參數的說明。
好，繼續在CMD中鍵入：
java -X [回車] |
運行後得到了如下結果：
現在仍然不管其他參數只看有用的幾個參數：
-Xms<size> set initial Java heap size
設置JVM初始化堆內存大小
-Xmx<size> set maximum Java heap size
設置JVM最大的堆內存大小
-Xss<size> set java thread stack size
設置JVM棧內存大小
|
從這些參數的說明中得知，我們可以通過這些非標準參數來制定JVM可以控制的堆內存的大小。只需要在Java命令後面加入一個參數"-Xmx"，這個參數可以指定虛擬機可以控制的內存數量，這個函數我們在前面章節也曾經見過，在這裏對其詳細說明一下。
例如如下命令：
java -Xmx1024m -classpath …… |
這個命令就代表Java虛擬機控制的內存爲1G，需要注意的是"-Xmx"和"1024m"之間沒有空格，另外，"1024m"也可以不用"m"而 直接寫字節數，但是必須寫字節數，如還是1G應該寫成"1024000000"和"1024m"代表同樣的意思。還是上一個小節的那個程序如果我們加 上"-Xmx1024m"參數以後，運行結果如圖 3 2所示。
通過我們對虛擬機相關參數及測試方法的瞭解，使我們做到了Java內存控制明明白白、心中有數。心中有數了，那就想辦法讓程序的內存使用效率更高一些吧。