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JVM 进阶 (一):初识 JAVA 栈

  • 2022 年 2 月 03 日
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JVM进阶(一):初识 JAVA 栈

一、前言

若想自己编写的Java程序高效运行,以及进行正确、高效的异常诊断,JVM是不得不谈的一个话题。本”JVM进阶“专栏大部分内容均来源于经典书籍《深入理解Java虚拟机》。

二、栈存储

言归正传,本文重点从虚拟机内存模型(运行时数据区域)入手。先看下图:



这是一张比较官方的虚拟机模型图,今天讲的就是虚线框中栈的部分。


栈是我们最常用的内存区域。它主要用来存放基本类型变量,局部变量以及对象的引用。例如:User user = new User();这里的 user 就是对象的引用也可以理解为地址,指引着虚拟机要去哪里找 user 这个对象。 他们的基本关系如图:



由上图可知,当我们将一个对象作为方法的参数时,我们在方法中改变对象的值,也会影响到原来对象的值,因为我们只是改变了图中内存区域的值,他的指引(地址)还是一样的。同时也可以看出,栈的内存区域是连续的,有大小限制的,如果超过了就会抛出栈溢出的异常StackOverflowError


在每个方法执行的时候,都会创建一个个的栈帧,用于保存局部变量表,操作数栈,动态链接等信息(以后都会详细讲解)。每次方法的调用都会对应着一个栈帧,因此可以解释当我们在写递归程序的时候会不小心报栈溢出的异常,因为栈是有限的,方法调用太多次导致栈帧堆满了栈,所以溢出。看下面代码:


public class Test {  private static int stackLength = 0;  private static void main(String[] args) {    try {      Test test = new Test();      test.stackOverFlow();    } catch (Throwable e) {      System.out.println("stackLength:" + stackLength);      throw e;    }  }  public void stackOverFlow() {    // 疯狂递归调用    stackLength++;    stackOverFlow();  }}
复制代码


在参数-Xss128k的情况下的报错。(eclipse中设置参数:右键代码选择Run As-->Run Configurations,在 Arguments 栏下的VM arguments中填入参数,再 Apply,再 run)



每次在方法执行完毕的时候,虚拟机会自动释放掉为该栈所分配的空间,在栈中,对应着一个栈帧的出栈。虚拟机会自动分配与回收内存,因此效率比较高。

三、总结

最后做一下栈的总结:


  • 存放基本类型变量,局部变量,对象的引用;

  • 系统自动分配与回收内存,效率较高,快速,存取速度比堆要快;

  • 是一块连续的内存的区域,有大小限制,如果超过了就会栈溢出,并抛出栈溢出的异常StackOverflowError

  • Java会自动释放掉为该变量所分配的内存空间;


栈又分为 java 栈本地方法栈。顾名思义,本地方法栈自然就是为本地方法提供服务的,java 栈是为java服务的。


注意⚠️:JVM栈是每个线程私有的!

四、拓展阅读

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No Silver Bullet 2021.07.09 加入

岂曰无衣 与子同袍

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