Java--jvm性能优化课程之基本类型

在java性能优化 中，如何使用内存管理是一个要优先考虑的因素。谈到内存就必须要提到堆和栈，提到堆和栈就必须要提到进程和线程，可能有同学会问：堆和栈有啥区别捏？要说堆和栈的差别，那可相当之大。如果你对这两个概念还是不太明白或者经常混淆，或对进程和线程不太清楚，建议先找本操作系统的书学习学习。

由于是 介绍性能，所以来讨论一下堆和栈在性能方面的差别（这个差异是很大滴）。堆相对进程来说是全局的，能够被所有线程访问；而栈是线程局部的，只能本线程访 问。

同样道理，由于堆是所有线程共有的，从堆里面申请内存要进行相关的加锁操作，因此申请堆内存的复杂度和时间开销比栈要大很多；从栈里面申请内存，虽然又简单又快，但是栈的大小有限，分配不了太多内存。

　　★定义 
　 　先明确一下什么是基本类型，什么是引用类型。简单地说，所谓基本类型就是Java语言中如下的8种内置类型：boolean、char、byte、 short、int、long、float、double。而引用类型就是那些可以通过new来创建对象的类型（基本上都是派生自Object）。

　　★两种类型的存储方式 
　　这两种类型的差异，首先体现在存储方式上。
　　◇引用类型的创建
　　当你在函数中 创建一个引用类型的对象时，比如下面的语句：
　　StringBuffer str = new StringBuffer(); 
　　该StringBuffer对象 的内容是存储在堆（Heap）上的，需要申请堆内存。而变量str只不过是针对该StringBuffer对象的一个引用（或者叫地址）。变量str的值 （也就是StringBuffer对象的地址）是存储在栈上的。
　　◇基本类型的创建
　　当你在函数中 创建一个基本类型的变量时，比如如下语句：
　　int n = 123; 
　　这个变量n的值 也是存储在栈（Stack）上的，但是这个语句不需要再从堆中申请内存了。
　

　　★why do this？ 
　　可能有同学又问了，干嘛把两种类型分开存储，干嘛不放到一起捏？这个问题问得好！下面我们就来揣测一下，当初Java为啥设计成这样。
　　当年 设计java语言的时候，对于这个问题有点进退两难。如果把各种东东都放置到栈中，显然不现实，一来栈是线程私有的（不便于共享），二来栈的大小是有限的，三来栈 的结构也间接限制了它的用途。那为啥不把各种东东都放置到堆里面捏？都放堆里面，倒是能绕过上述问题，但是刚才也提到了，申请堆内存要办很多手续，太繁 琐。如果仅仅在函数中写一个简单的“int n = 0; ”，也要到堆里面去分配内存，那性能就大大滴差了（要知道Java是1995年生出来的，那年头我家的PC配4兆内存就属豪华配置了）。
　 　左思右想之后，只好做了一个折中：把类型分为基本类型和引用类型，两者使用不同的创建方式。这种差异从Java语法上也可以看出来：引用类 型可以用new创建对象（对于某些单键，表面上没用new，但是在getInstance()内部也还是用的new）；而基本类型则不需要用new来创 建。

　　★弊端 
　　顺便跑题一下，斗胆评价Java它爹这种设计的弊端（希望Java Fans不要跟我急）。我个人认为：这个折中的决策，带来了许多深远的影响，随手举出几个例子：
　　1、由于基本类型不是派生自Object，因此不能算是纯种的对象。这导致了Java的“纯 面向对象”招牌打了折扣（当年Sun老是吹嘘Java是纯 OO的语言）。
　　2、由于基本类型不是派生自Object，出于某些场合（比如容器类）的考虑，不得不为每个基本类型加上对应的包装类（比如Integer、Byte等），使得语言变得有点冗余。

　　★综合
　　从上述的介绍，我们应该知道，使用new创建对象的开销是不小 的。在程序中能避免就应该尽量避免。另外，使用new创建对象，不光是创建时开销大，将来垃圾回收时，销毁对象也是有开销的。