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虚拟机栈(重要)

作者:互联网

虚拟机栈

虚拟机栈概述

由于跨平台性的设计,Java的指令都是根据栈来设计的。不同平台CPU架构不同,所以不能设计为基于寄存器的。

优点是跨平台指令集小,编译器容易实现,缺点是性能下降实现同样的功能需要更多的指令

栈是运行时的单位,而堆是存储的单位。

即: 栈解决程序的运行问题,即程序如何执行,或者说如何处理数据。

​ 堆解决的是数据存储的问题,即数据怎么放、放在哪儿。(但是并不是绝对的)

如果不考虑方法区的话,JVM中堆空间应该是最大的。

Java虚拟机栈

(1)Java虚拟机栈概述

Java虚拟机栈(Java yirtual Machine stack),早期也叫Java栈。每个线程在创建时都会创建一个虚拟机栈,其内部保存一个个的栈帧(stack Frame),对应着一次次的Java方法调用,即一个栈帧对应一个Java方法。是线程私有的。(概念)

生命周期和线程一致。(生命周期)

主管Java程序的运行,它保存方法的局部变量(8种基本数据类型、对象的引用地址)部分结果,并参与方法的调用和返回。(作用)

在这里插入图片描述

(2)栈的特点(优点)

(3)栈中可能出现的异常

Java虚拟机规范允许Java栈的大小是动态的或者是固定不变的

异常演示:

//递归死循环会出现栈内存溢出
public static void main(String[] args) {
        main(args);
}
输出结果:
	Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError
	at com.PCRegister.StackErrorTest.main(StackErrorTest.java:10)
	at com.PCRegister.StackErrorTest.main(StackErrorTest.java:10)
	...

(4)设置栈内存大小

我们可以使用参数 -Xss 选项来设置线程的最大栈空间,栈的大小直接决定了函数调用的最大可达深度。

/**
 * 演示栈中的异常
 *  默认情况下,count  =  11403
 *   设置栈的大小  -Xss256k
 *  设置栈的大小为256k时, count  =  2464
 */
public class StackErrorTest {
    private static int count = 1;
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(count);
        count++;
        main(args);
    }
}

栈的存储单位

栈的运行原理

JVM直接对Java栈的操作有两个,就是对栈帧的压栈和出栈,遵循"先进后出"/"后进先出"原则。

在一条活动线程中,一个时间点上,只会有一个活动的栈帧。即只有当前正在执行的方法的栈帧(栈顶栈帧)是有效的,这个栈帧被称为当前栈帧(Current Frame),与当前栈帧相对应的方法就是当前方法(Current Method),定义这个方法的类就是当前类(Current Class)。

执行引擎运行的所有字节码指令只针对当前栈帧进行操作、

如果该方法中调用了其他方法,对应的新的栈帧就会被创建出来,放在栈的顶端,成为新的当前帧。

在这里插入图片描述

不同线程中所包含的栈帧是不允许存在互相引用的,即不可能在一个栈帧之中引用另外一个线程的栈帧。

如果当前方法调用了其他方法,方法返回之际,当前栈帧会传回此方法的执行结果给前一个栈帧,接着,虚拟机会丢弃当前栈帧,使得前一个栈帧重新成为当前栈帧。

Java方法有两种返回函数的方式,一种是正常的函数返回,使用return指令;另外一种是抛出异常(没有使用try-catch的异常)。不管使用哪种方式,都会导致栈帧被弹出。

栈中能放多少栈帧取决于栈帧的大小。

栈帧的内部结构

每个栈帧中存储着:

标签:Java,虚拟机,线程,重要,main,方法,栈帧
来源: https://blog.csdn.net/z318913/article/details/122811332