JVM調優總結（一）-- 一些概念

轉自：http://pengjiaheng.iteye.com/blog/518623

資料型別

    Java虛擬機器中，資料型別可以分為兩類：基本型別和引用型別。基本型別的變數儲存原始值，即：他代表的值就是數值本身；而引用型別的變數儲存引用值。“引用值”代表了某個物件的引用，而不是物件本身，物件本身存放在這個引用值所表示的地址的位置。

基本型別包括：byte,short,int,long,char,float,double,boolean,returnAddress

引用型別包括：類型別，介面型別和陣列。

堆與棧

    堆和棧是程式執行的關鍵，很有必要把他們的關係說清楚。

棧是執行時的單位，而堆是儲存的單位。

    棧解決程式的執行問題，即程式如何執行，或者說如何處理資料；堆解決的是資料儲存的問題，即資料怎麼放、放在哪兒。

    在Java中一個執行緒就會相應有一個執行緒棧與之對應，這點很容易理解，因為不同的執行緒執行邏輯有所不同，因此需要一個獨立的執行緒棧。而堆則是所有執行緒共享的。棧因為是執行單位，因此裡面儲存的資訊都是跟當前執行緒（或程式）相關資訊的。包括區域性變數、程式執行狀態、方法返回值等等；而堆只負責儲存物件資訊。

    為什麼要把堆和棧區分出來呢？棧中不是也可以儲存資料嗎？

    第一，從軟體設計的角度看，棧代表了處理邏輯，而堆代表了資料。這樣分開，使得處理邏輯更為清晰。分而治之的思想。這種隔離、模組化的思想在軟體設計的方方面面都有體現。

    第二，堆與棧的分離，使得堆中的內容可以被多個棧共享（也可以理解為多個執行緒訪問同一個物件）。這種共享的收益是很多的。一方面這種共享提供了一種有效的資料互動方式(如：共享記憶體)，另一方面，堆中的共享常量和快取可以被所有棧訪問，節省了空間。

    第三，棧因為執行時的需要，比如儲存系統執行的上下文，需要進行地址段的劃分。由於棧只能向上增長，因此就會限制住棧儲存內容的能力。而堆不同，堆中的物件是可以根據需要動態增長的，因此棧和堆的拆分，使得動態增長成為可能，相應棧中只需記錄堆中的一個地址即可。

    第四，物件導向就是堆和棧的完美結合。其實，物件導向方式的程式與以前結構化的程式在執行上沒有任何區別。但是，物件導向的引入，使得對待問題的思考方式發生了改變，而更接近於自然方式的思考。當我們把物件拆開，你會發現，物件的屬性其實就是資料，存放在堆中；而物件的行為（方法），就是執行邏輯，放在棧中。我們在編寫物件的時候，其實即編寫了資料結構，也編寫的處理資料的邏輯。不得不承認，物件導向的設計，確實很美。

    在Java中，Main函式就是棧的起始點，也是程式的起始點。

    程式要執行總是有一個起點的。同C語言一樣，java中的Main就是那個起點。無論什麼java程式，找到main就找到了程式執行的入口：）

    堆中存什麼？棧中存什麼？

    堆中存的是物件。棧中存的是基本資料型別和堆中物件的引用。一個物件的大小是不可估計的，或者說是可以動態變化的，但是在棧中，一個物件只對應了一個4btye的引用（堆疊分離的好處：））。

    為什麼不把基本型別放堆中呢？因為其佔用的空間一般是1~8個位元組——需要空間比較少，而且因為是基本型別，所以不會出現動態增長的情況——長度固定，因此棧中儲存就夠了，如果把他存在堆中是沒有什麼意義的（還會浪費空間，後面說明）。可以這麼說，基本型別和物件的引用都是存放在棧中，而且都是幾個位元組的一個數，因此在程式執行時，他們的處理方式是統一的。但是基本型別、物件引用和物件本身就有所區別了，因為一個是棧中的資料一個是堆中的資料。最常見的一個問題就是，Java中引數傳遞時的問題。

    Java中的引數傳遞時傳值呢？還是傳引用？

    要說明這個問題，先要明確兩點：

         1. 不要試圖與C進行類比，Java中沒有指標的概念

         2. 程式執行永遠都是在棧中進行的，因而引數傳遞時，只存在傳遞基本型別和物件引用的問題。不會直接傳物件本身。

    明確以上兩點後。Java在方法呼叫傳遞引數時，因為沒有指標，所以它都是進行傳值呼叫（這點可以參考C的傳值呼叫）。因此，很多書裡面都說Java是進行傳值呼叫，這點沒有問題，而且也簡化的C中複雜性。

    但是傳引用的錯覺是如何造成的呢？在執行棧中，基本型別和引用的處理是一樣的，都是傳值，所以，如果是傳引用的方法呼叫，也同時可以理解為“傳引用值”的傳值呼叫，即引用的處理跟基本型別是完全一樣的。但是當進入被呼叫方法時，被傳遞的這個引用的值，被程式解釋（或者查詢）到堆中的物件，這個時候才對應到真正的物件。如果此時進行修改，修改的是引用對應的物件，而不是引用本身，即：修改的是堆中的資料。所以這個修改是可以保持的了。

    物件，從某種意義上說，是由基本型別組成的。可以把一個物件看作為一棵樹，物件的屬性如果還是物件，則還是一顆樹（即非葉子節點），基本型別則為樹的葉子節點。程式引數傳遞時，被傳遞的值本身都是不能進行修改的，但是，如果這個值是一個非葉子節點（即一個物件引用），則可以修改這個節點下面的所有內容。

 

    堆和棧中，棧是程式執行最根本的東西。程式執行可以沒有堆，但是不能沒有棧。而堆是為棧進行資料儲存服務，說白了堆就是一塊共享的記憶體。不過，正是因為堆和棧的分離的思想，才使得Java的垃圾回收成為可能。

     Java中，棧的大小通過-Xss來設定，當棧中儲存資料比較多時，需要適當調大這個值，否則會出現java.lang.StackOverflowError異常。常見的出現這個異常的是無法返回的遞迴，因為此時棧中儲存的資訊都是方法返回的記錄點。