虚拟机栈(栈的描述)

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栈的存储单位

栈中存储什么?

  1. 每个线程都有自己的栈,栈中的数据都是以栈帧(Stack Frame)的格式存在
  2. 在这个线程上正在执行的每个方法都各自对应一个栈帧(Stack Frame)。
  3. 栈帧是一个内存区块,是一个数据集,维系着方法执行过程中的各种数据信息。

栈运行原理

  1. JVM直接对Java栈的操作只有两个,就是对栈帧的压栈和出栈,遵循先进后出(后进先出)原则
  2. 在一条活动线程中,一个时间点上,只会有一个活动的栈帧。即只有当前正在执行的方法的栈帧(栈顶栈帧)是有效的。这个栈帧被称为当前栈帧(Current Frame) ,与当前栈帧相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)
  3. 执行引擎运行的所有字节码指令只针对当前栈帧进行操作。
  4. 如果在该方法中调用了其他方法,对应的新的栈帧会被创建出来,放在栈的顶端,成为新的当前帧。

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  1. 不同线程中所包含的栈帧是不允许存在相互引用的,即不可能在一个栈帧之中引用另外一个线程的栈帧。

  2. 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,使得前一个栈帧重新成为当前栈帧。

  3. Java方法有两种返回函数的方式。

    • 一种是正常的函数返回,使用return指令。
    • 另一种是方法执行中出现未捕获处理的异常,以抛出异常的方式结束。
    • 但不管使用哪种方式,都会导致栈帧被弹出。

栈帧的内部结构

每个栈帧中存储着:

  • 局部变量表(Local Variables)
  • 操作数栈(Operand Stack)(或表达式栈)
  • 动态链接(Dynamic Linking)(或指向运行时常量池的方法引用)
  • 方法返回地址(Return Address)(或方法正常退出或者异常退出的定义)
  • 一些附加信息

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并行每个线程下的栈都是私有的,因此每个线程都有自己各自的栈,并且每个栈里面都有很多栈帧,栈帧的大小主要由局部变量表 和 操作数栈决定的

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