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