深入理解Java内存模型中的虚拟机栈

 2019-12-10 15:45  阅读(1380)
文章分类:Java Core

深入理解Java内存模型中的虚拟机栈

 

  Java虚拟机在执行Java程序的过程中会把它所管理的内存划分为若干个不同的数据区域,这些区域都会有各自的用途,以及创建和销毁的时间,有的区域会随着虚拟机进程的启动而存在,有些区域则依赖用户线程的启动和结束而建立和销毁。Java虚拟机所管理的内存将会包括以下几个运行时数据区域。如下图所示(图片来自《深入理解Java虚拟机》一书)。

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  在内存中,栈分为两部分,一部分是本地方法栈,为虚拟机使用到的Native方法服务,具体的虚拟机可以自由实现,另一部分就是虚拟机栈,主要是为虚拟机执行Java方法服务,因此也成为Java栈,本文主要是对虚拟机栈进行详细解读。

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  1. Java栈也称为虚拟机栈,也就是我们常常所说的栈。 Java栈是Java方法执行的内存模型。

  2. Java栈中存放的是一个个的栈帧,每个栈帧对应一个被调用的方法,在栈帧中包括局部变量表(Local Variables)、操作数栈(Operand Stack)、指向当前方法所属的类的运行时常量池(运行时常量池的概念在方法区部分会谈到)的引用(Reference to runtime constant pool)、方法返回地址(Return Address)和一些额外的附加信息。 当线程执行一个方法时,就会随之创建一个对应的栈帧,并将建立的栈帧压栈。当方法执行完毕之后,便会将栈帧出栈。 因此对于方法没有存在回收资源一说 。

  3. 局部变量表,顾名思义,想必不用解释大家应该明白它的作用了吧。就是用来存储方法中的局部变量(包括在方法中声明的非静态变量以及函数形参)。对于基本数据类型的变量,则直接存储它的值,对于引用类型的变量,则存的是指向对象的引用。局部变量表的大小在编译器就可以确定其大小了,因此在程序执行期间局部变量表的大小是不会改变的。

  4. 操作数栈,想必学过数据结构中的栈的朋友想必对表达式求值问题不会陌生,栈最典型的一个应用就是用来对表达式求值。想想一个线程执行方法的过程中,实际上就是不断执行语句的过程,而归根到底就是进行计算的过程。因此可以这么说,程序中的所有计算过程都是在借助于操作数 。

  5. 指向运行时常量池的引用,因为在方法执行的过程中有可能需要用到类中的常量,所以必须要有一个引用指向运行时常量。

  6. 方法返回地址,当一个方法执行完毕之后,要返回之前调用它的地方,因此在栈帧中必须保存一个方法返回地址。

  7. 由于每个线程正在执行的方法可能不同,因此每个线程都会有一个自己的Java栈,互不干扰。

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