面试题：Java 中堆和栈的区别是什么？

在 Java 中，堆（Heap）和栈（Stack）是两种不同的内存区域，用于存储不同类型的数据。它们的主要区别如下：

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1. 存储内容

• 堆：
  • 用于存储对象实例和数组。
  • 所有通过 new 关键字创建的对象都存储在堆中。
  • 堆是线程共享的内存区域。
• 栈：
  • 用于存储局部变量、方法参数和方法调用的上下文（如方法调用的返回地址）。
  • 每个线程都有自己的栈，栈是线程私有的。

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2. 内存分配方式

• 堆：
  • 内存分配是动态的，对象的大小和生命周期不固定。
  • 堆内存的分配和回收由 JVM 的垃圾回收器（GC）管理。
• 栈：
  • 内存分配是连续的，按照方法调用的顺序分配。
  • 栈内存的分配和回收是自动的，方法调用结束时，栈帧会自动弹出并释放内存。

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3. 生命周期

• 堆：
  • 对象的生命周期由垃圾回收器决定，当对象不再被引用时，会被 GC 回收。
• 栈：
  • 局部变量和方法参数的生命周期与方法调用相关，方法调用结束后，栈帧会被销毁，内存自动释放。

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4. 内存大小

• 堆：
  • 堆内存通常较大，可以通过 JVM 参数（如 -Xmx 和 -Xms）调整大小。
• 栈：
  • 栈内存通常较小，每个线程的栈大小可以通过 JVM 参数（如 -Xss）调整。

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5. 访问速度

• 堆：
  • 访问速度较慢，因为堆内存是动态分配的，需要通过指针访问。
• 栈：
  • 访问速度较快，因为栈内存是连续的，直接通过栈指针访问。

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6. 异常类型

• 堆：
  • 如果堆内存不足，会抛出 OutOfMemoryError: Java heap space。
• 栈：
  • 如果栈内存不足（如递归调用过深），会抛出 StackOverflowError。

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7. 线程安全性

• 堆：
  • 堆是线程共享的，多个线程可以同时访问堆中的对象，因此需要考虑线程安全问题。
• 栈：
  • 栈是线程私有的，每个线程的栈数据对其他线程不可见，因此不存在线程安全问题。

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总结对比表

特性	堆（Heap）	栈（Stack）
存储内容	对象实例、数组	局部变量、方法参数、方法调用上下文
内存分配	动态分配	连续分配
生命周期	由 GC 管理	与方法调用相关
内存大小	较大，可调整	较小，可调整
访问速度	较慢	较快
异常类型	OutOfMemoryError	StackOverflowError
线程安全性	线程共享，需考虑线程安全	线程私有，无需考虑线程安全