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description= Wie sich Java-Stack und Heap unterscheiden, was sich in jedem befindet und der Lebenszyklus von Variablen und Objekten.;
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linkedlist vector stack queue interface priorityqueue arraydeque deque interface set interface hashset linkedhashset treeset map interface hashmap linkedhashmap treemap hashtable properties iteratoren listiterator comparable comparator collections klasse collections sortieren collections durchsuchen unmodifiable collections functional programming funktionale programmierung lambda ausdrücke functional interfaces built in interfaces methodenreferenzen streams einführung streams erstellen intermediate ops terminaloperationen collectors parallele streams optional predicate function consumer supplier binaryoperator file and i o i o einführung file klasse dateien erstellen dateien lesen dateien schreiben dateien löschen byte streams character streams buffered streams data streams printwriter scanner printstream serialisierung deserialisierung nio überblick path klasse files klasse dateibaum durchlaufen date and time datum zeit intro localdate localtime localdatetime zoneddatetime instant duration period datumsformatierung datum parsing temporal adjusters legacy date calendar multithreading and concurrency multithreading intro thread klasse runnable thread lebenszyklus thread methoden thread priorität synchronisierung synchronized blöcke inter thread komm deadlock volatile atomare variablen locks reentrantlock readwritelock thread pools executor framework callable future completablefuture fork join concurrent collections virtual threads annotations annotationen einführung eingebaute annotationen meta annotationen benutzerdefinierte annotationen annotation processing reflection reflection einführung class objekte felder untersuchen methoden aufrufen konstruktoren aufrufen annotationen lesen dynamic proxies java platform module system module einführung moduldeklaration modultypen modul services module migration networking networking einführung url klasse urlconnection httpurlconnection httpclient sockets serversocket datagramsocket inetaddress jdbc and databases jdbc einführung jdbc treiber jdbc verbindung jdbc statement preparedstatement callablestatement resultset jdbc transaktionen batch verarbeitung jdbc metadata json and xml json einführung jackson gson xml einführung dom parser sax parser jaxb modern java features var schlüsselwort text blocks pattern matching switch modern records vertieft sealed types tief virtual threads vertieft structured concurrency foreign function api jvm and memory management jvm architektur memory model stack vs heap garbage collection gc algorithmen jit kompilierung class loading referenztypen regular expressions regex einführung pattern matcher regex syntax gruppen captures quantifizierer zeichenklassen regex flags testing testing einführung junit einführung junit annotationen junit assertions junit lebenszyklus parametrisierte tests mockito build tools maven einführung maven pom xml maven abhängigkeiten maven lebenszyklus gradle einführung gradle build skript best practices coding konventionen namenskonventionen clean code solid prinzipien design patterns einführung unveränderlichkeit performance tipps sicherheitspraktiken java how to zwei zahlen addieren wörter zählen string umkehren hashmap iterieren datei zeilenweise lesen string zu int int zu string array länge arraylist sortieren substring prüfen array ausgeben duplikate entfernen strings vergleichen liste in array zahlen formatieren java stack vs heap speicher wie sich java stack und heap unterscheiden was sich in jedem befindet und der lebenszyklus von variablen und objekten zur laufzeit teilt die jvm den verwalteten speicher in zwei bereiche mit sehr unterschiedlichen aufgaben auf der stack enthält die verwaltungsdaten für methodenaufrufe einen frame pro aufruf mit den lokalen variablen und primitiven werten der methode der heap enthält jedes objekt das sie mit new erstellen wird vom gesamten programm gemeinsam genutzt und vom garbage collector freigegeben fast jedes verwirrende java verhalten warum eine methode ihren int nicht ändern kann warum zwei variablen dieselbe bearbeitung sehen warum tiefe rekursion zum absturz führt resultiert direkt aus dieser aufteilung dieses kapitel behandelt was in jedem bereich gespeichert wird wie sich ihre lebenszyklen unterscheiden warum javas pass by value regel direkt aus der aufteilung folgt den sonderfall des string pools und was passiert wenn einer der bereiche erschöpft ist für das größere bild wie diese bereiche in die laufzeit passen siehe jvm architektur und das java memory model zwei bereiche zwei lebenszyklen der stack ist thread spezifisch und automatisch wenn eine methode aufgerufen wird legt die jvm einen frame an und wenn die methode zurückkehrt wird dieser frame entfernt und seine lokalen variablen verschwinden sofort der heap ist gemeinsam genutzt und verwaltet objekte leben bis keine referenz mehr auf sie zeigt wonach der garbage collector den speicher freigeben kann nichts auf dem heap verschwindet in dem moment in dem eine methode zurückkehrt aspekt stack heap enthält frames lokale variablen primitive referenzen objekte arrays instanzfelder geltungsbereich einer pro thread einer geteilt von der gesamten jvm lebensdauer frame wird bei methodenrückkehr entfernt bis unerreichbar dann gc allokation push pop extrem schnell new verwaltet durch den allokator größe begrenzt xss überlauf wirft stackoverflowerror begrenzt xmx erschöpfung wirft outofmemoryerror bereinigung automatisch deterministisch garbage collector nicht deterministisch was tatsächlich wo gespeichert ist eine lokale variable lebt immer im aktuellen stack frame was sie enthält hängt von ihrem typ ab bei einem primitiv enthält der frame den wert selbst bei einem objekttyp enthält der frame nur eine referenz das objekt auf das sie zeigt lebt auf dem heap void example int count 5 the value 5 sits in the frame stack double rate 0 5 likewise on the stack int data new int 3 data a reference is on the stack the 3 element array is on the heap point p new point 1 2 p is on the stack the point is on the heap frame popped count rate data p all gone the array and point survive until gc kopieren instanzfelder sind teil des objekts und leben daher zusammen mit ihm auf dem heap auch ein feld eines primitiven typs ein private int balance innerhalb eines account objekts ist heap speicher kein stack speicher weil es zum objekt gehört nicht zu einem einzelnen methodenaufruf java ist immer pass by value java kopiert das argument bei jedem aufruf in den parameter bei einem primitiv kopiert es den wert bei einem objekt kopiert es die referenz es gibt kein pass by reference in java und diese eine regel weiter untersucht in methodenparameter erklärt die drei klassischen überraschungen static void bumpprimitive int n n changes the copy only static void mutate stringbuilder sb sb append edits shared object static void rebind stringbuilder sb points the copy elsewhere sb new stringbuilder new caller s variable unchanged kopieren bumpprimitive kann den aufrufer nicht beeinflussen es empfing eine kopie der zahl mutate kann das ändern was der aufrufer sieht weil die kopierte referenz immer noch auf das objekt des aufrufers auf dem heap zeigt rebind kann das nicht weil das neuzuweisen des parameters nur die lokale kopie der referenz umleitet nicht die variable des aufrufers der string pool ein heap sonderfall string literale werden interniert identische literale teilen sich ein objekt im string pool sodass referenzidentität für sie true zurückgibt das schreiben von new string hi erzwingt ein separates heap objekt sodass false zurückgibt obwohl die zeichen übereinstimmen deshalb vergleichen sie strings mit equals das den inhalt prüft nicht die identität string a hi string b hi string c new string hi a b true both point at the pooled literal a c false c is a distinct heap object a equals c true same characters kopieren wenn die bereiche erschöpft sind jeder bereich hat eine grenze und seinen eigenen fehlermodus unbegrenzte rekursion legt immer mehr frames an bis der stack erschöpft ist und stackoverflowerror ausgelöst wird objekte schneller zu allozieren als der gc sie freigeben kann erschöpft den heap und löst outofmemoryerror aus beide sind error s keine exception s zeichen eines strukturellen problems ein fehlender basisfall ein leak und nicht etwas das routinemäßig abgefangen werden sollte static int countdown int n return countdown n 1 no base case stackoverflowerror kopieren ein arbeitsbeispiel die zwei bereiche in aktion dieses programm berührt in einem durchlauf alle oben genannten regeln ein primitiv das per wert übergeben wird zwei referenzen auf ein heap objekt eine mutation die der aufrufer sieht eine neuzuweisung die er nicht sieht den string pool einen absichtlichen stack overflow und das fallen lassen der letzten referenz auf ein objekt java editable runs on the server run public class stackvsheapdemo an object on the heap two references can point at the same instance static class counter int value primitive parameter is copied pass by value caller is unaffected static int trytochangeprimitive int n n n 100 mutates only this frame s copy return n returned so main controls print order the reference is copied but it points at the same heap object so a mutation through it is visible to the caller static void mutatethroughreference counter c c value 999 reassigning the local reference does not affect the caller s reference static void reassignreference counter c c new counter c value 1 unbounded recursion overflows the per thread stack static int deepen int depth return deepen depth 1 public static void main string args 1 primitives live in the stack frame passing one copies the value int score 10 int inside trytochangeprimitive score system out println inside the method n inside system out println back in caller score score 2 objects live on the heap variables hold references to them counter a new counter a value 1 counter b a b and a reference the same object b value 42 system out println a value a value b value b value system out println a b same reference a b 3 mutating through a passed reference is visible to the caller mutatethroughreference a system out println after mutatethroughreference a value a value 4 reassigning the parameter does not rebind the caller s variable reassignreference a system out println after reassignreference a value a value 5 identical strings literals are pooled new forces a heap copy string lit1 hi string lit2 hi string obj new string hi system out println lit1 lit2 pooled lit1 lit2 system out println lit1 obj new heap lit1 obj system out println lit1 equals obj lit1 equals obj 6 each thread has its own stack overflow it and the jvm tells you try deepen 0 catch stackoverflowerror e system out println caught stackoverflowerror the stack is finite 7 when no reference remains the heap object is eligible for gc counter temp new counter temp null the previous object is now unreachable collectable system out println temp set to null old object now eligible for gc was man aus dem durchlauf mitnehmen kann score bleibt 10 während das n der methode 110 erreicht das primitiv wurde in den neuen frame kopiert sodass nichts was die methode tat zurück in main reichen konnte das ist pass by value für primitive sichtbar gemacht a value und b value sind beide 42 und a b ist true weil counter b a eine referenz kopiert hat nicht das objekt eine heap instanz zwei stack variablen die darauf zeigen über eine davon bearbeiten und beide sehen es nach mutatethroughreference a ist a value 999 die methode erhielt eine kopie der referenz aber die kopie zeigte noch auf dasselbe heap objekt sodass die feldänderung für den aufrufer sichtbar ist nach reassignreference a ist a value immer noch 999 nicht 1 das neuzuweisen des parameters hat nur die lokale kopie der referenz der methode umgeleitet das a des aufrufers wurde nie bewegt das mutieren des objekts funktioniert das neubinden der variable nicht lit1 lit2 ist true aber lit1 obj ist false während equals für beide true ist gepoolte literale teilen sich ein heap objekt new string erzwingt ein separates der erreichbare aber überlebbare stackoverflowerror und das abschließende temp null zeigen die grenzen der beiden bereiche und wie der heap sammelbar wird wenn seine letzte referenz fällt übungen übung eine methode erhält einen parameter vom typ stringbuilder innerhalb der methode rufen sie sb append x auf nach der rückkehr der methode zeigt das stringbuilder objekt des aufrufers das angehängte x warum eine methode erhält einen parameter vom typ stringbuilder innerhalb der methode rufen sie sb append x auf nach der rückkehr der methode zeigt das stringbuilder objekt des aufrufers das angehängte x warum die referenz wurde per wert kopiert aber die kopie zeigt noch auf dasselbe heap objekt sodass die mutation dieses objekts für den aufrufer sichtbar ist java übergibt objekte per referenz sodass der parameter und die variable des aufrufers dieselbe variable sind stringbuilder wird auf dem stack gespeichert und stack werte werden über frames hinweg geteilt das append hat ein neues objekt erstellt das java automatisch in die variable des aufrufers zurückkopiert hat prüfen verwandte kapitel jvm architektur wo stack und heap innerhalb der laufzeit liegen java memory model wie sich speicher über threads hinweg verhält garbage collection wie unerreichbare heap objekte freigegeben werden methodenparameter pass by value in der tiefe referenzen wie variablen auf heap objekte zeigen der string pool warum identische literale ein objekt teilen was this page helpful yes no previous memory model next garbage collection on this page zwei bereiche zwei lebenszyklen was tatsächlich wo gespeichert ist java ist immer pass by value der string pool ein heap sonderfall wenn die bereiche erschöpft sind ein arbeitsbeispiel die zwei bereiche in aktion übungen verwandte kapitel w3docs kostenlose tutorials beispiele übungen snippets und quizze für das web seit 2014 bücher html lernen css lernen javascript lernen git 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