Java内存模型中的虚拟机栈原理分析

　　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）。

　　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。

　　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。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持我们。

赞 (0)

相关推荐

  • 深入理解Java虚拟机体系结构

    深入理解Java虚拟机体系结构

    1概述 众所周知,Java支持平台无关性.安全性和网络移动性.而Java平台由Java虚拟机和Java核心类所构成,它为纯Java程序提供了统一的编程接口,而不管下层操作系统是什么.正是得益于Java虚拟机,它号称的"一次编译,到处运行"才能有所保障. 1.1Java程序执行流程 Java程序的执行依赖于编译环境和运行环境.源码代码转变成可执行的机器代码,由下面的流程完成: Java技术的核心就是Java虚拟机,因为所有的Java程序都在虚拟机上运行.Java程序的运行需要Java虚拟

  • 浅析Java内存模型与垃圾回收

    浅析Java内存模型与垃圾回收

    1.Java内存模型 Java虚拟机在执行程序时把它管理的内存分为若干数据区域,这些数据区域分布情况如下图所示: 程序计数器:一块较小内存区域,指向当前所执行的字节码.如果线程正在执行一个Java方法,这个计数器记录正在执行的虚拟机字节码指令的地址,如果执行的是Native方法,这个计算器值为空. Java虚拟机栈:线程私有的,其生命周期和线程一致,每个方法执行时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. 本地方法栈:与虚拟机栈功能类似,只不过虚拟机栈为虚拟机执行J

  • Java内存模型JMM详解

    Java内存模型JMM详解

    Java Memory Model简称JMM, 是一系列的Java虚拟机平台对开发者提供的多线程环境下的内存可见性.是否可以重排序等问题的无关具体平台的统一的保证.(可能在术语上与Java运行时内存分布有歧义,后者指堆.方法区.线程栈等内存区域). 并发编程有多种风格,除了CSP(通信顺序进程).Actor等模型外,大家最熟悉的应该是基于线程和锁的共享内存模型了.在多线程编程中,需要注意三类并发问题: ·原子性 ·可见性 ·重排序 原子性涉及到,一个线程执行一个复合操作的时候,其他线程是否能够看

  • 在Java内存模型中测试并发程序代码

    在Java内存模型中测试并发程序代码

    让我们来看看这段代码: import java.util.BitSet; import java.util.concurrent.CountDownLatch; public class AnExample { public static void main(String[] args) throws Exception { BitSet bs = new BitSet(); CountDownLatch latch = new CountDownLatch(1); Thread t1 = ne

  • java虚拟机内存溢出及泄漏实例

    测试参数设置: 1.循环调用new A()实现堆溢出,java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space, 虚拟机参数:-Xms1M -Xmx1M -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError,解释:将-Xmx和-Xms设置为一样可以避免堆自动扩展,-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError可以让虚拟机在出现内存溢出异常时Dump出当前的堆内存转储快照 // while (true){ // new A().do2();

  • 详解Java虚拟机(JVM)运行时

    JVM(Java虚拟机)是一个抽象的计算模型.就如同一台真实的机器,它有自己的指令集和执行引擎,可以在运行时操控内存区域.目的是为构建在其上运行的应用程序提供一个运行环境.JVM可以解读指令代码并与底层进行交互:包括操作系统平台和执行指令并管理资源的硬件体系结构.本文主要介绍Java虚拟机(JVM)运行时详解. 我们知道的JVM内存区域有:堆和栈,这是一种泛的分法,也是按运行时区域的一种分法,堆是所有线程共享的一块区域,而栈是线程隔离的,每个线程互不共享. 线程不共享区域 每个线程的数据区域包括

  • 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虚拟机GC日志分析

    本文研究的主要是Java虚拟机中gc日志的理解问题,具体如下. 一.日志分析 理解GC日志是处理Java虚拟机内存问题的基本技能. 通过在java命令种加入参数来指定对应的gc类型,打印gc日志信息并输出至文件等策略. 1.编写java代码 public class ReferenceCountingGC { public Object instance = null; private static final int ONE_MB = 1024 * 1024; private byte[] b

  • Java内存模型中的虚拟机栈原理分析

    Java内存模型中的虚拟机栈原理分析

    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). 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

  • Java内存模型(JMM)及happens-before原理

    我们知道java程序是运行在JVM中的,而JVM就是构建在内存上的虚拟机,那么内存模型JMM是做什么用的呢? 我们考虑一个简单的赋值问题: int a=100; JMM考虑的就是什么情况下读取变量a的线程可以看到值为100.看起来这是一个很简单的问题,赋值之后不就可以读到值了吗? 但是上面的只是我们源码的编写顺序,当把源码编译之后,在编译器中生成的指令的顺序跟源码的顺序并不是完全一致的.处理器可能采用乱序或者并行的方式来执行指令(在JVM中只要程序的最终执行结果和在严格串行环境中执行结果一致,这

  • java 中volatile和lock原理分析

    java 中volatile和lock原理分析 volatile和lock是Java中用于线程协同同步的两种机制. Volatile volatile是Java中的一个关键字,它的作用有 保证变量的可见性 防止重排序 保证64位变量(long,double)的原子性读写 volatile在Java语言规范中规定的是 The Java programming language allows threads to access shared variables (§17.1). As a rule,

  • Java内存模型相关知识总结

    Java内存模型相关知识总结

    [1]CPU和缓存的一致性 我们应该都知道,计算机在执行程序的时候,每条指令都是在CPU中执行的,而执行的时候,又免不了要和数据打交道.而计算机上面的数据,是存放在主存当中的,也就是计算机的物理内存啦. ​ 刚开始,还相安无事的,但是随着CPU技术的发展,CPU的执行速度越来越快.而由于内存的技术并没有太大的变化,所以从内存中读取和写入数据的过程和CPU的执行速度比起来差距就会越来越大,这就导致CPU每次操作内存都要耗费很多等待时间. ​ 所以,人们想出来了一个好的办法,就是在CPU和内存之间增

  • Java内存模型知识详解

    1. 概述 多任务和高并发是衡量一台计算机处理器的能力重要指标之一.一般衡量一个服务器性能的高低好坏,使用每秒事务处理数(Transactions Per Second,TPS)这个指标比较能说明问题,它代表着一秒内服务器平均能响应的请求数,而TPS值与程序的并发能力有着非常密切的关系.在讨论Java内存模型和线程之前,先简单介绍一下硬件的效率与一致性. 2.硬件的效率与一致性 由于计算机的存储设备与处理器的运算能力之间有几个数量级的差距,所以现代计算机系统都不得不加入一层读写速度尽可能接近处理

  • 详细分析Java内存模型

    详细分析Java内存模型

    目录 一.为什么要学习并发编程 二.为什么需要并发编程 三.从物理机中得到启发 四.Java 内存模型 五.原子性 5.1.什么是原子性 5.2.如何保证原子性 六.可见性 6.1.什么是可见性 6.2.如何保证可见性 七.有序性 7.1.什么是有序性 7.2.如何保证有序性 一.为什么要学习并发编程 对于 "我们为什么要学习并发编程?" 这个问题,就好比 "我们为什么要学习政治?" 一样,我们(至少作为学生党是这样)平常很少接触到,然后背了一堆 "正确且

  • Java内存模型JMM与volatile

    Java内存模型JMM与volatile

    目录 1.Java内存模型 2.并发三大特性 2.1.原子性 2.2.可见性 2.3.有序性 3.两个规则 3.1.happens-before规则 3.2.as-if-serial 4.volatile 4.1.volatile 禁止重排优化的实现 4.2.MESI缓存一致性协议 1.Java内存模型 JAVA定义了一套在多线程读写共享数据时时,对数据的可见性.有序性和原子性的规则和保障.屏蔽掉不同操作系统间的微小差异. Java内存模型(Java Memory Model)是一种抽象的概念,

  • 并发编程之Java内存模型

    并发编程之Java内存模型

    目录 一.Java内存模型的基础 1.1 并发编程模型的两个关键问题 1.2 Java内存模型的抽象结构 1.3 从源代码到指令重排序 1.4 写缓冲区和内存屏障 1.4.1 写缓冲区 1.4.2 内存屏障 1.5 happens-before 简介 简介: Java线程之间的通信对程序员完全透明,内存可见性问题很容易困扰Java程序员,这一系列几篇文章将揭开Java内存模型的神秘面纱. 这一系列的文章大致分4个部分,分别是: Java内存模型基础,主要介绍内存模型相关基本概念 Java内存模型

  • Java内存模型final的内存语义

    Java内存模型final的内存语义

    目录 1.final域的重排序规则final 2.写final域的重排序规则 3.读final与的重排序规则 4.final域为引用类型 5.为什么final引用不能从构造函数内"逸出" 6.final语义在处理器中的实现 7.JSR-133为什么要增强final的语义 上篇并发编程之Java内存模型volatile的内存语义介绍了volatile的内存语义,本文讲述的是final的内存语义,相比之下,final域的读和写更像是普通变量的访问. 1.final域的重排序规则final

随机推荐