1. 栈的存储
每个线程都有自己的栈,栈中数据以栈帧(Stack Frame)为基本单位
线程上正在执行的每个方法都各自对应一个栈桢(Stack Frame)
栈桢是一个内存区块,是一个数据集,维系着方法执行过程中的各种数据信息
JVM 对栈的操作有两个:压栈与出栈,遵循“新进后出”或“后进先出”原则
1.1 当前栈帧
一条活动线程中,一个时间点上,只会有一个活动的栈帧。
即当前执行的方法的栈帧(栈顶栈帧)是有效的,被称为当前栈帧。
1.2 当前方法
与当前栈帧对应的方法是当前方法
1.3 当前类
当前方法所在的类就是当前类
1.4 代码测试
执行引擎运行的所有字节码指令只针对当前栈帧操作。
若在该方法中调用了其他方法,对应新的栈帧就会被创建出来,
放在站的顶端,成为新的栈帧
测试:方法 1 调用方法 2 ,方法 2 调用 3 ,方法 3 结束;
调用方法 1 时,方法 1 对应的栈帧为当前栈帧;
调用方法 2 时,方法 2 对应的栈帧为当前栈帧;
调用方法 3 时,方法 3 对应的栈帧为当前栈帧;
方法 3 执行完毕,方法 2 对应的栈帧为当前栈帧;
方法 2 执行完毕,方法 1 对应的栈帧为当前栈帧;
public class StackStruTest {public static void main(String[] args) {StackStruTest stackStruTest = new StackStruTest();stackStruTest.method1();}public void method1(){System.out.println("method1 开始执行");method2();System.out.println("method1 执行结束");}public void method2(){System.out.println("method2 开始执行");method3();System.out.println("method2 执行结束");}public void method3(){System.out.println("method3 开始执行");System.out.println("method3 执行结束");}
}
method1 开始执行
method2 开始执行
method3 开始执行
method3 执行结束
method2 执行结束
method1 执行结束
1.5 运行原理
不同线程中包含的栈帧不允许相互引用
方法的结束(栈帧弹出):
① 正常结束,以 return 为代表
② 异常结束:方法执行中出现未捕获处理的异常,以抛出异常的方式结束
2. 栈的内部结构
栈帧入栈:表示方法调用
栈帧出栈:表示方法结束
栈帧是有大小的,
其大小取决于栈帧内部的结构
栈帧五大部分:
局部变量表(Local Variables)
操作数栈(Operand Stack)(或表达式栈)
动态链接(Dynamic Linking)(或指向运行时常量池的方法引用)
方法返回地址(Return Address)(或方法正常退出/异常退出的定义)
一些附加信息
2.1 局部变量表
又被称为局部变量数组或本地变量表
定义为一个数字数组,主要用于存储方法参数和定义在方法体内的局部变量
局部变量表存储在建立线程的栈上,每个方法都有对应的各自的栈帧,因此不存在数据安全问题
局部变量表所需的容量大小是在编译期确定下来的
方法嵌套调用的次数由栈的大小决定。一般来说,栈越大,方法嵌套调用次数越多
局部变量表中的变量只在当前方法调用中有效
当方法调用结束后,随着方法栈桢的销毁,局部变量表也会随之销毁
3. 堆
一个 JVM 实例 只存在一个堆内存,堆也是 Java 内存管理的核心区域
Java 堆区在 JVM 启动的时候被创建,其空间大小也就确定
堆是 JVM 管理的最大一块内存空间
堆的大小可以调节
堆可以处于物理上不连续的内存空间中,但在逻辑上它应该被视为连续的
所有的线程共享 Java 堆,堆里还可以划分线程私有的缓冲区(Thread Local Allocation Buffer,TLAB)[多个线程共享堆,易出现并发性,为避免,可再划分为缓冲区]
几乎所有的对象实例以及数组都应当在运行时分配在堆上。
数组和对象可能永远不会存储在栈上;
在方法结束后,堆中的对象几乎不会被马上移除,仅仅在垃圾收集的时候才会被移除
堆,是GC(global collection,垃圾回收器),执行垃圾回收的重点区域
3.1 内存细分
新生区 == 新生代 == 年轻代
养老区 == 老年区 == 老年代
永久区 = 永久代
堆空间暂时只包含两部分:新生代,老年代