面试篇:虚拟机栈 5 连问,一听心里就乐了
面试路上
“滴,滴滴......”师傅我们到哪了?我还要赶着面试呢。
师傅: 快了快了,下个路口就到了。真是服了这帮人了,不会开车净往里凑。
听着司机师傅的抱怨声,不禁想起首打油诗:满目尾灯红,耳盈刺笛声。心忧迟到久,颓首似雷轰。
一下车赶紧小跑就进了富丽堂皇的酒店,不不不,是商务楼,这大厅有点气派,让我有点想入非非呀。
面试经过
“咚咚咚”,“请进”。
面试官: 小伙子长得挺帅呀,年轻人就是有活力,来先做个简单的自我介绍吧。
阿 Q: 面试官你好,My name is “影流之主”,来自艾欧尼亚,是LOL
中的最强中单(不接受反驳),论单杀没有服过谁。我的口头禅是“无形之刃,最为致命”,当然你也可以叫我阿 Q,这是我的简历。
面试官: 阿 Q,那咱也不寒暄了,直接切正题吧。看你jvm
写的知识点最多,那就先说一下你对虚拟机栈的理解吧。
阿 Q: 内心 OS:这波可以吹 X 了。咳...咳...虚拟机栈早期也叫java
栈,是在jvm
的运行时数据区存在的一块内存区域。它是线程私有的,随线程创建而创建,随线程消亡而结束。
嗯。。。假装想一下😄
众所周知,栈只有进栈和出栈两种操作,所以它是一种快速有效的分配存储方式。对于它来说,它不存在垃圾回收问题,但是它的大小是动态的或者固定不变的,因此它会存在栈溢出或者内存溢出问题......
面试官: 打断一下啊,你刚才说会存在栈溢出和内存溢出问题,那你能分别说一下为什么会出现这种情况吗?
阿 Q: 可以可以,我们知道虚拟机栈由栈帧组成,每一个方法的调用都对应着一个栈帧的入栈。我们可以通过-Xss
参数来设置栈的大小,假设我们设置的虚拟机栈大小很小,当我们调用的方法过多,也就是栈帧过多的话,就会出现StackOverflowError
,即栈溢出问题。
假如我们的栈帧不固定,设置为动态扩展的,那在我们的内存不足时,也就没有足够的内存来支持栈的扩展,这个时候就会出现OOM
异常,即内存溢出问题。
面试官: 嗯嗯(点头状),示意小伙子思路很清晰呀,那你刚才说到栈帧设置的太小会导致栈帧溢出问题,那我们设置的大点不就可以完全避免栈溢出了嘛。
阿 Q: 一听就是要给我挖坑呀,像我们一般都比较崇尚中庸之道,所以一听到这种绝对的问题,必须机灵点:不不不,调整栈的大小只可以延缓栈溢出的时间或者说减少栈溢出的风险。
举个🌰吧
假如一个业务逻辑的方法调用需要
5000
次,但是此时抛出了栈溢出的错误。我们可以通过设置-Xss
来获取更大的栈空间,使得调用在7000
次时才会溢出。此时调整栈大小就变得很有意义,因为这样就会使得业务能正常支持。那假如是有死递归的情况则无论怎么提高栈大小都会溢出,这样也就没有任何意义了。
面试官: 好的,那你看一下这个简单的小程序,你能大体说一下它在内存中的执行过程吗?
来张图,便于大家更好地理解
阿 Q: 先把该代码编译一下,然后查看它的字节码文件。如上图中左边所示,执行过程如下:
首先将要执行的指令地址
0
存放到PC
寄存器中,此时,局部变量表和操作数栈的数据为空;当执行第一条指令
bipush
时,将操作数15
放入操作数栈中,然后将PC
寄存器的值置为下一条指令的执行地址,即2
;当执行指令地址为
2
的操作指令时,将操作数栈中的数据取出来,存到局部变量表的1
位置,因为该方法是实例方法,所以0
位置存的是this
的值,PC
寄存器中的值变为3
;同步骤 2 和 3 将
8
先放入操作数栈,然后取出来存到局部变量表中,PC
寄存器中的值也由3
->5
->6
;当执行到地址指令为
6
、7
、8
时,将局部变量表中索引位置为1
和2
的数据重新加载到操作数栈中并进行iadd
加操作,将得到的结果值存到操作数栈中,PC
寄存器中的值也由6
->7
->8
->9
;执行操作指令
istore_3
,将操作数栈中的数据取出存到局部变量表中索引为3
的位置,执行return
指令,方法结束。
面试官: 内心 OS:这小子貌似还可以呀。说的还不错,那你能说一下方法中定义的局部变量是否线程安全吗?
阿 Q: 那我再用几个例子来说一下吧。
看到这估计会有点绕,那我就总结一下吧:如果对象是在方法内部产生且在内部消亡,不会返回到外部就不存在线程安全问题;反之如果类本身线程不安全的话就存在线程安全问题。
面试官: 不错不错,有理有据,那你再说说你对堆内存的理解吧。
阿 Q: 唉,今天太累了,说了一天这个了,不想说了。
面试官: 那好吧,那我们今天先到这吧,回去等通知吧。
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