Java虚拟机栈jvm栈的作用

目录
  • 1. 定义
  • 2. 栈的线程安全问题
  • 3. 栈内存溢出

1. 定义

栈:线程运行时需要的内存空间,一个栈存在多个栈帧。栈具有先入后出,后入先出的特点。

栈帧:每个方法运行时需要的内存(局部变量表、操作数栈、动态链接和方法返回值等信息。),每次调用一个方法,便会将栈帧压入栈中,方法执行完毕将栈帧从栈顶压出

活动栈帧:指在栈顶的栈帧,既正在调用的方法,每个线程只能有一个活动栈帧,对应着该线程正在调用的那个方法

现在我们用代码来演示一下Java虚拟机如何将栈帧压入及压出栈中

 public class Main {
     public static void main(String[] args) {
         method1();
     }

     private static void method1() {
         method2(1, 2);
     }

     private static int method2(int a, int b) {
         int c = a + b;
         return c;
     }
 }

当我们运行Main函数时,jvm首先将栈帧Main压入栈中,此视栈结构如图所示

Main函数体中调用了method1方法,此时便会将栈帧1压入栈中

method1方法体中调用了method2方法,这时jvm会将栈帧2压入栈结构中,需要注意的是,前面我们提到了栈帧由 “局部变量表、操作数栈、动态链接和方法返回值”等信息组成,method2方法中拥有a,b两个参数以及局部变量c和方法返回值

当method2方法执行完后,会将栈帧2从栈顶弹出

method1方法执行完毕后,将栈帧1弹出

依次顺序直至线程被销毁。

注意点

  • 由于每个栈帧都会在方法调用完毕后被弹出,因此栈内存不需要进行垃圾回收
  • 每个栈都是线程私有的,每个线程在创建的时候都会创建一个虚拟机栈,而由于物理内存是固定的,栈内存划分得越大,可分配的线程数就越少

2. 栈的线程安全问题

局部变量是线程安全的

现在我们定义如下方法:

 public static void method() {
     int a = 0;
     a++;
 }

我们在方法method中定义了一个局部变量a,并对其执行a++操作,现在假设我们有两个线程同时调用了这个方法(栈帧),Java虚拟机会将该栈帧压入各自线程的栈内存中,但由于局部变量表是线程私有的,所以两个线程在同时调用这个栈帧后,a的值仍然都为1,故局部变量是线程安全的

方法参数和方法返回值不是线程安全

由于方法的参数和返回值均可被外部方法所引用,故在某个线程下某个方法可以更改另外一个方法的参数和返回值,故方法参数和方法返回值不是线程安全的

3. 栈内存溢出

由于程序执行时,虚拟机给每个栈分配的栈内存空间是固定的,所以在一些情况下有可能出现栈内存空间不足,导致溢出的情况,一般有两种情况可能导致栈内存溢出

  • 栈帧过大(较少出现)
  • 栈帧过多(一般出现在递归时。没有正确设置递归出口)

现在我们来解释一下什么时候会出现栈帧过多导致栈内存溢出,我们来假设某一个栈的内存空间大小是1024kb,现在有四个栈帧,每个栈帧的大小均为300kb,而 300 * 4 = 1200kb, 而 1200 > 1024 ,很显然,现在这四个栈帧合起来的大小已经超过了这个栈的内存空间大小,这个时候就会出现栈内存溢出,也就是会报java.lang.StackOverflowError这个错误。

到此这篇关于Java虚拟机栈jvm栈的作用的文章就介绍到这了,更多相关Java jvm栈内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们!

(0)

相关推荐

  • 详解java中jvm虚拟机栈的作用

    jvm虚拟机栈的作用 jvm虚拟机栈栈帧的组成 jvm虚拟机栈,也叫java栈,它由一个个的栈帧组成,而栈帖由以下几个部分组成 局部变量表-存储方法参数,内部使用的变量 操作数栈-在变量进行存储时,需要进行入栈和出栈 动态连接-引用类型的指针 方法出口-方法的返回 一段原程序代码 package com.lind.basic; public class Demo1 { static int hello() { int a = 1; int b = 2; int c = a + b; return

  • Java的最大栈深度与JVM核心知识介绍

    目录 一.Java最大支持栈深度有多大? 1.测试案例 1.1.测试线程栈大小对栈深度的影响 1.2.测试方法参数个对栈深度的影响 2.结论 二.重温JVM知识1. JDK,JRE,JVM的联系是啥? 2. JVM的作用是啥? 3.JVM运行时数据区 3.1程序计数器 3.2虚拟机栈 3.3本地方法栈 3.4Java堆 3.5方法区 4.JVM内存模型 一.Java最大支持栈深度有多大? 从Java运行时数据区域我们知道,线程中的 栈结构如下: 每个栈帧包含:本地变量表,操作数栈,动态链接,返回

  • 深入JVM剖析Java的线程堆栈

    在这篇文章里我将教会你如何分析JVM的线程堆栈以及如何从堆栈信息中找出问题的根因.在我看来线程堆栈分析技术是Java EE产品支持工程师所必须掌握的一门技术.在线程堆栈中存储的信息,通常远超出你的想象,我们可以在工作中善加利用这些信息. 我的目标是分享我过去十几年来在线程分析中积累的知识和经验.这些知识和经验是在各种版本的JVM以及各厂商的JVM供应商的深入分析中获得的,在这个过程中我也总结出大量的通用问题模板. 那么,准备好了么,现在就把这篇文章加入书签,在后续几周中我会给大家带来这一系列的专

  • Java虚拟机栈jvm栈的作用

    目录 1. 定义 2. 栈的线程安全问题 3. 栈内存溢出 1. 定义 栈:线程运行时需要的内存空间,一个栈存在多个栈帧.栈具有先入后出,后入先出的特点. 栈帧:每个方法运行时需要的内存(局部变量表.操作数栈.动态链接和方法返回值等信息.),每次调用一个方法,便会将栈帧压入栈中,方法执行完毕将栈帧从栈顶压出 活动栈帧:指在栈顶的栈帧,既正在调用的方法,每个线程只能有一个活动栈帧,对应着该线程正在调用的那个方法 现在我们用代码来演示一下Java虚拟机如何将栈帧压入及压出栈中 public clas

  • Java虚拟机运行时栈的栈帧

    目录 Java虚拟机栈概述 局部变量表 操作数栈 动态连接 方法的返回地址 结合javap命令理解栈帧 Java虚拟机栈概述 Java虚拟机栈(Java Virtual Machine Stacks)是线程私有的,它的生命周期与线程相同.虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型:栈帧(Stack Frame)是用于支持Java虚拟机进行方法调用和执行的数据结构,它是虚拟机栈中的栈元素.每个方法在执行的同到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. 在编译程序代码的

  • java虚拟机之JVM调优详解

    JVM常用命令行参数 1. 查看参数列表 虚拟机参数分为基本和扩展两类,在命令行中输入 JAVA_HOME\bin\java就可得到基本参数列表. 在命令行输入 JAVA_HOME\bin\java –X就可得到扩展参数列表. 2. 基本参数说明: -client,-server: 两种Java虚拟机启动方式,client模式启动比较快,但是性能和内存管理相对较差,server模式启动比较慢,但是运行性能比较高,windos上采用的是client模式,Linux采用server模式 -class

  • Java 虚拟机栈详解分析

    Java虚拟机栈 1. 定义 栈:线程运行时需要的内存空间,一个栈存在多个栈帧.栈具有先入后出,后入先出的特点. 栈帧:每个方法运行时需要的内存(局部变量表.操作数栈.动态链接和方法返回值等信息.),每次调用一个方法,便会将栈帧压入栈中,方法执行完毕将栈帧从栈顶压出 活动栈帧:指在栈顶的栈帧,既正在调用的方法,每个线程只能有一个活动栈帧,对应着该线程正在调用的那个方法 现在我们用代码来演示一下Java虚拟机如何将栈帧压入及压出栈中 public class Main { public stati

  • JVM(Java虚拟机)简介(动力节点Java学院整理)

    一.概要 1.Java虚拟机(Jvm)是什么? 2.Java虚拟机是用来干什么的? 3.Java虚拟机它的体系结构是什么样子的? 4.Java虚拟机在工作做扮演什么角色? 5.Java虚拟机在运行时数据区? 二.Jvm基础概念 Java虚拟机(Jvm)是可运行Java代码的假想计算机. Java虚拟机包括一套字节码指令集.一组寄存器.一个栈.一个垃圾回收堆和一个存储方法域. 在了解Jvm之前,大家如果有兴趣的,也可以先去了解下Java 中的堆和栈. 三.Jvm 我们都知道Java源文件,通过编译

  • 作为程序员必须掌握的Java虚拟机中的22个重难点(推荐0

    Java虚拟机一直是比较重要的知识点,是Java高级开发必会的.本文为你总结了关于JVM的22个重点.难点,图文并茂的向你展示和JVM有关的重点知识.全文共7000字左右. 概念 虚拟机:指以软件的方式模拟具有完整硬件系统功能.运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统 ,是物理机的软件实现.常用的虚拟机有VMWare,Visual Box,Java Virtual Machine(Java虚拟机,简称JVM). Java虚拟机阵营:Sun HotSpot VM.BEA JRockit VM.IB

  • 浅谈Java虚拟机对内部锁的四种优化方式

    自Java 6/Java 7开始,Java虚拟机对内部锁的实现进行了一些优化.这些优化主要包括锁消除(Lock Elision).锁粗化(Lock Coarsening).偏向锁(Biased Locking)以及适应性锁(Adaptive Locking).这些优化仅在Java虚拟机server模式下起作用(即运行Java程序时我们可能需要在命令行中指定Java虚拟机参数"-server"以开启这些优化). 1 锁消除 锁消除(Lock Elision)是JIT编译器对内部锁的具体实

  • java虚拟机中栈的运行知识点总结

    运行原理 1.不同线程中所包含的栈帧是不允许存在相互引用的. 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当前一个栈针,并且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:另一种是抛出异常.不管使用哪种方式,都会导致栈帧被弹出. 实例 public class StackFrameTest { public static void main(String[] args) {

  • 深入了解Java虚拟机栈以及内存模型

    1.结合字节码指令理解Java虚拟机栈和栈帧 栈帧:每个栈帧对应一个被调用的方法,可以理解为一个方法的运行空间. 每个栈帧中包括局部变量表(Local Variables).操作数栈(Operand Stack).指向运行时常量池的引用(A reference to the run-time constant pool).方法返回地址(Return Address)和附加信息. 局部变量表:方法中定义的局部变量以及方法的参数存放在这张表中,局部变量表中的变量不可直接使用,如需要使用的话,必须通过

  • Java 堆内存与栈内存详细介绍

     Java 中的堆和栈 Java把内存划分成两种:一种是栈内存,一种是堆内存. ​ 在函数中定义的一些基本类型的变量和对象的引用变量都是在函数的栈内存中分配.当在一段代码块中定义一个变量时,java就在栈中为这个变量分配内存空间,当超过变量的作用域后,java会自动释放掉为该变量分配的内存空间,该内存空间可以立刻被另作他用. 堆内存用于存放由new创建的对象和数组.在堆中分配的内存,由java虚拟机自动垃圾回收器来管理.在堆中产生了一个数组或者对象后,还可以在栈中定义一个特殊的变量,这个变量的取

随机推荐