JVM的栈内存

简介:   每当启动一个新线程时,Java虚拟机都会为它分配一个Java栈。Java栈以帧为单位保存线程的运行状态。虚拟机只会直接对Java栈执行两种操作:以帧为单位的压栈和出栈。   某个线程正在执行的方法被称为该线程的当前方法,当前方法使用的栈帧称为当前帧,当前方法所属的类称为当前类,当前类的常量池称为当前常量池。

  每当启动一个新线程时,Java虚拟机都会为它分配一个Java栈。Java栈以帧为单位保存线程的运行状态。虚拟机只会直接对Java栈执行两种操作:以帧为单位的压栈和出栈。

  某个线程正在执行的方法被称为该线程的当前方法,当前方法使用的栈帧称为当前帧,当前方法所属的类称为当前类,当前类的常量池称为当前常量池。在线程执行一个方法时,它会跟踪当前类和当前常量池。此外,当虚拟机遇到栈内操作指令时,它对当前帧内数据执行操作。

  每当线程调用一个Java方法时,虚拟机都会在该线程的Java栈中压入一个新帧。而这个新帧自然就成为了当前帧。在执行这个方法时,它使用这个帧来存储参数、局部变量、中间运算结果等数据。

  Java方法可以以两种方式完成。一种通过return返回的,称为正常返回;一种是通过抛出异常而异常终止的。不管以哪种方式返回,虚拟机都会将当前帧弹出Java栈然后释放掉,这样上一个方法的帧就成为当前帧了。

  Java帧上的所有数据都是此线程私有的。任何线程都不能访问另一个线程的栈数据,因此我们不需要考虑多线程情况下栈数据的访问同步问题。当一个线程调用一个方法时,方法的的局部变量保存在调用线程Java栈的帧中。只有一个线程能总是访问那些局部变量,即调用方法的线程。

JVM栈之局部变量表:包含参数和局部变量

局部变量表存放了基本数据类型、对象引用和returnAddress类型(指向一条字节码指令的地址)。其中64位长度的long和double类型的数据会占用2个局部变量空间(slot)(下图1到3的原因),其余数据类型只占用1个。局部变量表所需的内存空间在编译期间完成分配。每个方法都对应一个栈帧。

public class StackDemo {
    
    //静态方法
    public static int runStatic(int i, long l, float f, Object o, byte b) {
        return 0;
    }

    //实例方法
    public int runInstance(char c, short s, boolean b) {
        return 0;
    }

}

其对应的局部变量表如下:

上方表格中,静态方法和实例方法对应的局部变量表基本类似。但有以下区别:实例方法的表中,第一个位置存放的是当前对象的引用。

JVM栈之操作数栈

Java没有寄存器,所有参数传递都是使用操作数栈。

public static int add(int a,int b){
        int c=0;
        c=a+b;
        return c;
    }

压栈的步骤如下:

  0:   iconst_0 // 0压栈

  1:   istore_2 // 弹出int,存放于局部变量2

  2:   iload_0  // 把局部变量0压栈

  3:   iload_1 // 局部变量1压栈

  4:   iadd      //弹出2个变量,求和,结果压栈

  5:   istore_2 //弹出结果,放于局部变量2

  6:   iload_2  //局部变量2压栈

  7:   ireturn   //返回

如果计算100+98的值,那么操作数栈的变化如下图所示:

35721707-fff7-4516-86a7-dda30320dc06

 

JVM栈之栈上分配(动态链连接)

小对象(一般几十个bytes),在没有逃逸的情况下,可以直接分配在栈上

直接分配在栈上,可以自动回收,减轻GC压力

大对象或者逃逸对象无法栈上分配

 

目录
相关文章
|
2月前
|
缓存 Prometheus 监控
Elasticsearch集群JVM调优设置合适的堆内存大小
Elasticsearch集群JVM调优设置合适的堆内存大小
531 1
|
1天前
|
存储 设计模式 监控
如何快速定位并优化CPU 与 JVM 内存性能瓶颈?
本文介绍了 Java 应用常见的 CPU & JVM 内存热点原因及优化思路。
|
30天前
|
存储 Java 程序员
【JVM】——JVM运行机制、类加载机制、内存划分
JVM运行机制,堆栈,程序计数器,元数据区,JVM加载机制,双亲委派模型
|
1月前
|
存储 监控 算法
深入探索Java虚拟机(JVM)的内存管理机制
本文旨在为读者提供对Java虚拟机(JVM)内存管理机制的深入理解。通过详细解析JVM的内存结构、垃圾回收算法以及性能优化策略,本文不仅揭示了Java程序高效运行背后的原理,还为开发者提供了优化应用程序性能的实用技巧。不同于常规摘要仅概述文章大意,本文摘要将简要介绍JVM内存管理的关键点,为读者提供一个清晰的学习路线图。
|
1月前
|
存储 算法 Java
Java 内存管理与优化:掌控堆与栈,雕琢高效代码
Java内存管理与优化是提升程序性能的关键。掌握堆与栈的运作机制,学习如何有效管理内存资源,雕琢出更加高效的代码,是每个Java开发者必备的技能。
79 5
|
2月前
|
Java
JVM内存参数
-Xmx[]:堆空间最大内存 -Xms[]:堆空间最小内存,一般设置成跟堆空间最大内存一样的 -Xmn[]:新生代的最大内存 -xx[use 垃圾回收器名称]:指定垃圾回收器 -xss:设置单个线程栈大小 一般设堆空间为最大可用物理地址的百分之80
|
2月前
|
Java
JVM运行时数据区(内存结构)
1)虚拟机栈:每次调用方法都会在虚拟机栈中产生一个栈帧,每个栈帧中都有方法的参数、局部变量、方法出口等信息,方法执行完毕后释放栈帧 (2)本地方法栈:为native修饰的本地方法提供的空间,在HotSpot中与虚拟机合二为一 (3)程序计数器:保存指令执行的地址,方便线程切回后能继续执行代码
31 3
|
2月前
|
存储 缓存 监控
Elasticsearch集群JVM调优堆外内存
Elasticsearch集群JVM调优堆外内存
64 1
|
2月前
|
Arthas 监控 Java
JVM进阶调优系列(9)大厂面试官:内存溢出几种?能否现场演示一下?| 面试就那点事
本文介绍了JVM内存溢出(OOM)的四种类型:堆内存、栈内存、元数据区和直接内存溢出。每种类型通过示例代码演示了如何触发OOM,并分析了其原因。文章还提供了如何使用JVM命令工具(如jmap、jhat、GCeasy、Arthas等)分析和定位内存溢出问题的方法。最后,强调了合理设置JVM参数和及时回收内存的重要性。
|
2月前
|
Java Linux Windows
JVM内存
首先JVM内存限制于实际的最大物理内存,假设物理内存无限大的话,JVM内存的最大值跟操作系统有很大的关系。简单的说就32位处理器虽然可控内存空间有4GB,但是具体的操作系统会给一个限制,这个限制一般是2GB-3GB(一般来说Windows系统下为1.5G-2G,Linux系统下为2G-3G),而64bit以上的处理器就不会有限制。
30 1