JVM 线程中方法执行过程

 本章节内容参考:《深入理解Java虚拟机》

运行时数据区:

 

 本次只介绍用于程序运行的线程私有的内存模型。   

                虚拟机栈(FILO):java方法执行的内存模型。

                    栈帧(线程执行的一个方法的内存模型,每调用一个方法,压入一个栈帧)

                              局部变量表:编译器可知的8种基本类型、reference类型、returnAddress类型

                              操作数栈:一个用于计算的临时数据存储区(明显,此栈是为了存放要操作的数据用的)

                              动态链接:支持java多态

                              返回地址:方法结束的地方。return/Exception        

                本地方法栈:Native方法执行的内存模型。

                程序计数器:这个计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址(如果线程正在执行的是一个java方法)。 字节码解释器工作时,就是通过改变这个计数器的值来选取需要执行的字节码                                         指令(分支,循环,跳转、异常处理、线程恢复)

 

线程中,方法A调用方法B。

 

线程的执行的过程:

    1、线程开始,分配虚拟机栈大小(JVM参数 -Xss:大小,1.5+默认1M),

         2、执行方法A时,创建一个栈帧A压入虚拟机栈顶,根据程序计数器中的记录的下一个要执行的字节码指令的地址,找到并执行指令(将要操作的数据压入操作数栈栈顶,将操作结果放入局部变量表中,详细过程参照下面“合代码演示”部分)。

        3、中间调用方法B,则创建栈帧B,接着执行方法B的指令,直到方法B结束(遇到方法返回的字节码指令或异常),B栈帧出栈,如果有返回数据,将返回数据压入栈帧A的操作数栈顶,方法A接着执行。 

  4、方法A执行结束,弹出栈帧A,虚拟机栈中再无栈帧,此线程结束。 

 

为更形象的理解,结合代码演示(操作数栈和局部变量表):

源码:

25.      public void add() {

26.           int a = 3;

27.           int b = 4;

28.           int c = a + b;

29.     }

javap结果:

public void add();

    descriptor: ()V

    flags: ACC_PUBLIC

    Code:

  //操作数栈最大深度2,局部变量4, 方法入参1(this + 真正的入参, 如果是方法名add(int a, int b),args_size = 1(this) + 2(a和b) = 3)

       stack=2,   locals=4, args_size=1

         0: iconst_3     // 将int类型常量3压入操作数栈顶

         1: istore_1     // 将操作数栈顶的数据弹出,存入局部变量表索引1

         2: iconst_4     // 将int类型常量4压入操作数栈栈顶

         3: istore_2     // 将操作数栈顶的数据弹出,存入局部变量表索引2

         4: iload_1      // 将局部变量表索引为1的数据加入到操作数栈顶

         5: iload_2      // 将局部变量表索引为2的数据加入到操作数栈顶

         6: iadd          // 将栈中2个数相加,将结果入栈顶 

         7: istore_3     // 将栈顶结果弹出,存入局部变量表索引3

         8: return

      LineNumberTable:

        line 26: 0 //java文件代码第26行对应开始指令0

        line 27: 2 //java文件代码第26行对应开始指令2

        line 28: 4 //java文件代码第26行对应开始指令4

        line 29: 8 //java文件代码第26行对开始应指令8

      LocalVariableTable:  // 局部变量表,4个局部变量,this、a、b、c

        Start  Length  Slot  Name   Signature

            0       9     0  this   LCongoPengYuyan;         

            2       7     1     a   I

            4       5     2     b   I

            8       1     3     c   I

 

一些思考:

  我们都知道,操作数栈存放的数据是(int、long、float、double、reference、returnType)这些类型,

  reference指像的对象是在堆里面,堆是共享的,既然是所有线程共享的,为啥在多线程中,数据会不一致呢,线程A将对象O的某个属性改了,而线程B拿到O的属性的值还是未改变的?java还推出了统一的JMM模型。

       其实,CPU执行的时候,是要将内存中的数据,加载到CPU缓存(寄存器等),多线程的时候,数据首先在寄存器中修改,改完后重新刷入内存中。解决多线程数据可见性的问题,java提供了Volatile关键字,

  它的实现原理,对象操作后面加入Lock汇编指令。A线程在修改操作后,强制刷入主存,然后通知执行B线程的CPU,你CPU缓存中的值是失效,不能用了,要用请从主存中重新获取。

 

 

posted @ 2019-06-17 00:17  喝花茶  阅读(820)  评论(0编辑  收藏  举报