JVM之栈空间
Java虚拟机内存区域模型
**黄色区域:**所有线程共享的内存区域,会存在垃圾回收。
**灰色区域:**线程私有不会产生垃圾回收。
栈空间是运行时数据区中的一部分,那么栈空间如何存储数据呢?
Java虚拟机栈是什么
在运行时数据区中JAVA栈、本地方法栈、程序计数器三个都是线程所私有,栈的生命周期和线程的生命周期是一样的同生共死,虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型,每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧,用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息,每个方法从调用直至执行完成的过程,就对应着一个栈帧在虚拟机中入栈到出栈的过程。
需要注意的是在Java虚拟机规范中,对栈空间规定了两种异常情况
- 如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度,将抛出StackOverflowError异常。
- 如果虚拟机栈可以动态扩展(当前大部分的Java虚拟机都可动态扩展,只不过Java虚拟机规范也允许固定长度的虚拟机栈)。如果扩展时无法申请到足够的内存,就会抛出OutOfMemoryError异常
栈帧如何使用
一个方法从调用到结束就意味着一个栈帧从栈中入栈到出栈的过程,那么具体怎么做呢?参考如下代码
public class App {
private String name;
private Object object = new Object();
public int add() {
int a = 2;
int b = 3;
int c = (a + b) * 8;
return c;
}
/**
* 程序入口
*/
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
App app = new App();
int result = app.add();
System.out.println(result);
}
}
我们可以查看App.class编译后的文件,javap -c App.class
得到结果,如add方法的字节码如下
public int add();
Code:
0: iconst_2
1: istore_1
2: iconst_3
3: istore_2
4: iload_1
5: iload_2
6: iadd
7: bipush 8
9: imul
10: istore_3
11: iload_3
12: ireturn
iconst_2:表示将数值2压入操作数栈中
istore_1:表示将操作数栈的栈顶出栈,放入局部变量表索引为1的位置(也就是给变量a赋值,当然先要在局部变量表中分配内存)
iconst_3和istore_2就类似了,执行完结果如下所示
iload_1:把局部变量表索引为1的值(也就是变量a的值)放入操作数栈栈顶,iload_2类似,执行完结果如下所示
iadd:将操作数栈栈顶元素和栈顶下一个元素进行加法运算,运算后放入操作数栈栈顶
bipush 8:将一个八位带符号整数压入操作数栈中
imul:乘法计算,类似上面的加法将操作数栈的栈顶元素和栈顶下一个元素出栈,然后将结果入栈到操作数栈中
istore_3:将操作数栈的栈顶元素出栈,放入局部变量表索引为3的位置(就是为变量c赋值)
iload_3:将局部变量表索引为3的值(也就是变量c的值)放入操作数栈栈顶
ireturn:返回操作数栈栈顶元素也就是40
到这里add方法就结束了返回,方法出口记录应该返回的位置,也就是add方法栈帧出栈,然后进入main方法栈帧执行逻辑,所以整体逻辑如下所示。
注意
在活动的线程中,只有位于栈顶的栈帧才是有效的,称之为当前栈帧,与这个栈帧相关联的方法称为当前方法。
执行引擎的所有字节码指令都只针对当前栈帧进行操作。