2019-11-3周会分享JVM(二)——分享人(姚秋鸿)

[bunnsisDreamer]

运行时数据区域

1.虚拟机栈

虚拟机栈里面是描述Java方法执行的内存结构，我们每个方法在执行的时候，都会创建栈帧。栈帧里面所进行存储（结构）：局部变量表、操作数栈、动态链接和方法出口。

方法调用，栈帧入栈，反之出栈。

栈帧

栈帧（Stack Frame）是用于支持虚拟机进行方法调用和方法执行的数据结构。它是虚拟机运行时数据区中的java虚拟机栈的栈元素。

栈帧存储了方法的局部变量表、操作数栈、动态连接和方法返回地址等信息。

每一个方法从调用开始至执行完成的过程，都对应着一个栈帧在虚拟机里面从入栈到出栈的过程。

局部变量表

1.局部变量表（Local Variable Table）是一组变量值存储空间，用于存放方法参数和方法内部定义的局部变量。

并且在Java编译为Class文件时，就已经确定了该方法所需要分配的局部变量表的最大容量。

2.局部变量表存放了编译期可知的各种基本数据类型(boolean、byte、char、short、int、float、long、double)「String是引用类型」，对象引用(reference类型) 和 returnAddress类型（它指向了一条字节码指令的地址）

　　注意：

　　基本数据和对象引用存储在栈中。

　　当然这种说法虽然是正确的，但是很不严谨，只能说这种说法针对的是局部变量。

　　局部变量存储在局部变量表中，随着线程而生，线程而灭。并且线程间数据不共享。

　　但是，如果是成员变量，或者定义在方法外对象的引用，它们存储在堆中。

　　因为在堆中，是线程共享数据的，并且栈帧里的命名就已经清楚的划分了界限 : 局部变量表！

变量槽（Variable Slot）

局部变量表的容量以变量槽为最小单位，每个变量槽都可以存储32位长度的内存空间，例如boolean、byte、char、short、int、float、reference。

对于64位长度的数据类型（long，double），虚拟机会以高位对齐方式为其分配两个连续的Slot空间，也就是相当于把一次long和double数据类型读写分割成为两次32位读写。

操作数栈

用来存放操作数。

局部变量表中的变量是不可直接使用的，如需使用必须通过相关指令将其加载至操作数栈中作为操作数使用。

动态链接

每个栈帧都包含一个指向运行时常量池中该栈帧所属方法的引用，

持有这个引用是为了支持方法调用过程中的动态连接（Dynamic Linking）。

在类加载阶段中的解析阶段会将符号引用转为直接引用，这种转化也称为静态解析。

另外的一部分将在每一次运行时期转化为直接引用。这部分称为动态连接。

方法出口

当一个方法开始执行后，只有2种方式可以退出这个方法 ：

　　方法返回指令 ： 执行引擎遇到一个方法返回的字节码指令，这时候有可能会有返回值传递给上层的方法调用者，这种退出方式称为正常完成出口。

　　异常退出 ： 在方法执行过程中遇到了异常，并且没有处理这个异常，就会导致方法退出。

　　无论采用任何退出方式，在方法退出之后，都需要返回到方法被调用的位置，程序才能继续执行，方法返回时可能需要在栈帧中保存一些信息。

　　一般来说，方法正常退出时，调用者的PC计数器的值可以作为返回地址，栈帧中会保存这个计数器值。

　　而方法异常退出时，返回地址是要通过异常处理器表来确定的，栈帧中一般不会保存这部分信息。

2.程序计数器

程序计数器是一块较小的内存空间，它的作用可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器。在虚拟机的概念模型里字节码解释器工作时就是通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令，分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能都需要依赖这个计数器来完成。