JVM(三)虚拟机栈概述及栈的存储单位栈帧

虚拟机栈概述

  虚拟机栈出现背景:

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

    跨平台的优点: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指令。

    栈是运行时的单位,而堆是存储的单位

      栈解决程序的运行问题,即程序如何运行,或者说是如何处理数据,堆解决的是数据存储的问题,即数据怎么放,放在哪

    局部变量等一些少数的引用地址也是可以放在栈中的

  Java虚拟机栈是什么:

    Java Virtual 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)栈帧和方法调用一一对应

    是线程私有的

  生命周期:

    与线程一致

  作用:

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

      变量的分类有以下两种分法

      局部变量  VS  成员变量(又叫属性)

      基本数据变量  VS  引用类型变量(类、数组、接口)

   栈的特点:是一种快速有效的分配存储方式,访问速度仅次于程序计数器

       JVM直接对Java栈的操作只有两个

          1、每个方法执行伴随的进栈

          2、执行结束后的出栈工作

       对于栈来说不存在垃圾回收问题 ,但是存在OOM

  栈可能出现的异常:

        Java虚拟机规范允许Java栈的大小是动态的或者固定不变的。所以就对应了两种异常

        1、采用固定大小的Java虚拟机栈,每一个线程的Java虚拟机容量可以在创建时独立选定。如果线程请求分配的栈容量超过Java虚拟机允许的做大容量,那么抛出StackOverFlowError异常

        2、Java虚拟机栈可扩展,在尝试扩展的时候无法申请到足够的内存,则抛出OutOfMemoryError异常

  设置栈的大小:-Xss

  

栈的存储单位

  栈中存什么?

    线程里边都有栈,栈的数据都是以栈帧的格式存在

    在这个线程正在执行的每个方法都各自对应一个栈帧

    栈帧是一块内存区域,是一个数据集,维系着方法执行过程中的各种数据信息。

        OOP基本概念:类、对象

        类的基本结构:field(属性、域、字段)、method

  栈运行原理:

    JVM直接对栈的操作只有两个,即对栈帧的压栈PUSH和出栈POP,遵循LIFO

    在一条活动线程中,一个时间点,只会有一个活动的栈帧,就是当前正在执行方法的栈帧,叫当前栈帧(Current Frame),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)。

    执行引擎执行的字节码指令只针对当前栈帧进行操作

    如果当前方法调用了其他方法,对应的新栈帧会被创建出来,放在栈顶,称为新的当前栈帧。

    不同线程中包含的栈帧是不允许相互引用的,即不能存在一个栈帧调用另外一个线程的栈帧【阿里的JVM可以调用不通进程的资源】

    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,使得前一个栈帧成为当前栈帧。

    Java方法有两种函数返回的方式,一种正常返回,使用return指令;另一种是抛出异常,不算使用哪种方式,都会导致栈帧被弹出

原文地址:https://www.cnblogs.com/Timeouting-Study/p/12511904.html