四、JVM之棧與棧幀

来源:https://www.cnblogs.com/lee0527/archive/2020/01/18/12209860.html
-Advertisement-
Play Games

棧: 1、又名堆棧,它是一種運算受限的線性表。其限制是僅允許在表的一端進行插入和刪除運算。這一端被稱為棧頂,相對地,把 另一端稱為棧底。其特性是先進後出。 2、棧是線程私有的,生命周期跟線程相同,當創建一個線程時,同時會創建一個棧,棧的大小和深度都是固定的。 3、 方法參數列表中的變數,方法體中的基 ...


棧:

1、又名堆棧,它是一種運算受限的線性表。其限制是僅允許在表的一端進行插入和刪除運算。這一端被稱為棧頂,相對地,把 另一端稱為棧底。其特性是先進後出。

2、棧是線程私有的,生命周期跟線程相同,當創建一個線程時,同時會創建一個棧,棧的大小和深度都是固定的。

3、方法參數列表中的變數,方法體中的基本數據類型的變數和引用數據類型的引用都存放在棧中,成員變數和對象本身不存放在棧中。運行時,成員函數的局部變數引用也存放在棧中。

4、棧的變數隨著變數作用域的結束而釋放,不需要jvm垃圾回收機制回收。

5、棧不是全局共用的,每個線程創建一個棧,該線程只能訪問其對應的棧數據

6、棧記憶體的大小是在編譯期就確定了的。

棧幀:

1、一個棧中可以有多個棧幀,棧幀隨著方法的調用而創建,隨著方法的結束而消亡。該棧幀中存儲該方法中的變數,原則上各個棧幀之間的數據是不能共用的,但是在方法間調用時,jvm會將一方法的返回值賦值給調用它的棧幀中。每一個方法調用,就是一個壓棧的過程,每個方法的結束就是一個彈棧的過程。壓棧都將會將該棧幀置於棧頂,每個棧不會同時操作多個棧幀,只會操作棧頂,當棧頂操作結束時,會將該棧幀彈出,同時會釋放該棧幀記憶體,其下一個棧幀將變為棧頂。棧記憶體歸屬於單個線程,每個線程都會有一個棧記憶體,其存儲的變數只能在其所屬線程中可見,即棧記憶體可以理解成線程的私有記憶體。

2、棧中的優化,其一是當局部變數賦值時,會在棧空間中找其對應的值,當有該值時,將該值指向變數,當沒有該值時,創建一個該值,然後再指向該變數,例如:int a = 1, int b = 1, b = 2; 其二是棧中的變數隨著方法的調用而創建,當方法執行結束後,jvm會自動釋放記憶體。

棧幀的組成部分:

1、局部變數表:是一組變數值的存儲空間,用呀存放方法參數和局部變數,虛擬機通過索引定位的方式使用局部變數表。

2、操作數棧:常稱為操作數棧,是一個後入先出棧。方法執行中進行算術運算或者是調用其他的方法進行參數傳遞的時候是通過操作數棧進行的。在概念模型中,兩個棧幀是相互獨立的。但是大多數虛擬機的實現都會進行優化,令兩個棧幀出現一部分重疊。令下麵的部分操作數棧與上面的局部變數表重疊在一塊,這樣在方法調用的時候可以共用一部分數據,無需進行額外的參數複製傳遞。

3、動態連接: 在說明什麼是動態連接之前先看看方法的大概調用過程,首先在虛擬機運行的時候,運行時常量池會保存大量的符號引用,這些符號引用可以看成是每個方法的間接引用,如果代表棧幀A的方法想調用代表棧幀B的方法,那麼這個虛擬機的方法調用指令就會以B方法的符號引用作為參數,但是因為符號引用並不是直接指向代表B方法的記憶體位置,所以在調用之前還必須要將符號引用轉換為直接引用,然後通過直接引用才可以訪問到真正的方法,這時候就有一點需要註意,如果符號引用是在類載入階段或者第一次使用的時候轉化為直接應用,那麼這種轉換成為靜態解析,如果是在運行期間轉換為直接引用,那麼這種轉換就成為動態連接

4、方法返回地址:方法的返回分為兩種情況,一種是正常退出,退出後會根據方法的定義來決定是否要傳返回值給上層的調用者,一種是異常導致的方法結束,這種情況是不會傳返回值給上層的調用方法.不過無論是那種方式的方法結束,在退出當前方法時都會跳轉到當前方法被調用的位置,如果方法是正常退出的,則調用者的PC計數器的值就可以作為返回地址,如果是因為異常退出的,則是需要通過異常處理表來確定.在方法的的一次調用就對應著棧幀在虛擬機棧中的一次入棧出棧操作,因此方法退出時可能做的事情包括,恢覆上層方法的局部變數表以及操作數棧,如果有返回值的話,就把返回值壓入到調用者棧幀的操作數棧中,還會把PC計數器的值調整為方法調用入口的下一條指令。

棧的優點:

1、棧幀記憶體數據共用:棧幀之間數據不能共用,但是同一個棧幀內的數據是可以共用的,這樣設計是為了減小記憶體消耗,例如:int a = 1, int b= 1時,前面定義了a=1,a和1都在棧記憶體內,如果再定義一個b=1,此時將b放入棧記憶體,然後查找棧記憶體中是否有1,如果有則b指向1。如果再給b賦值2,則在棧記憶體中查找是否有2,如果沒有就在棧記憶體中放一個2,然後b指向2。也就是如果常量在棧記憶體中,就將變數指向該常量,如果沒有就在該棧記憶體增加一個該常量,並將變數指向該常量。

2、存取速度比堆要快,僅次於寄存器。速度快之一是棧在編譯器就申請好了記憶體空間,所以在運行時不需要申請記憶體大小,節約了時間,其二是棧是機器系統提供的數據結構,電腦會在底層對棧提供支持:分配專門的寄存器存放棧的地址,壓棧出棧都有專門的指令執行,這就決定了棧的效率比較高。其三是訪問時間,訪問堆的一個具體單元,需要兩次訪問記憶體,第一次得取得指針,第二次才是真正得數據,而棧只需訪問一次。

棧的缺點:

存在棧的數據大小和生存期必須是確定的,缺乏靈活性。當棧在運行執行程式時,發現棧記憶體不夠,不會動態的去申請記憶體,以至於導致程式報錯,所以靈活性較差。


您的分享是我們最大的動力!

-Advertisement-
Play Games
更多相關文章
  • 深度優先搜索(DFS)和廣度優先搜索(BFS)是基本的暴力技術,常用於解決圖、樹的遍歷問題。 首先考慮演算法思路。以老鼠走迷宮為例: (1):一隻老鼠走迷宮。它在每個路口都選擇先走右邊,直到碰壁無法繼續前進,然後回退一步,這一次走左邊,接著繼續往下走。用這個辦法能走遍所有的路,而且不會重覆。這個思路就 ...
  • [toc] 1、創建虛擬環境 2、安裝Django 3、創建Django工程 4、運行Django項目 5、訪問Django服務 如果出現以下效果表示項目運行成功 到此項目就算創建完成了 ...
  • 究竟是真“自主”,還是又一個披著“洋”皮的“紅芯瀏覽器”? ​ 作者 | 沉迷單車的追風少年 出品 | CSDN博客 昨天看到新聞: ! ​ 心頭一震,看起來很厲害啊!畢竟前幾天美國宣佈要對中國AI軟體進行限制: ​ 這是要還一巴掌的節奏啊。頓時來了興趣,趕緊下載一個嘗嘗鮮。 網上很多類似的新聞,都 ...
  • 新年將至,年味漸濃。 美團點評技術年貨如期而至。 從2013年12月4日發佈第一篇文章,一直到今天,美團技術團隊官方博客已經走過了6個春秋。 由衷地感謝大家一直以來對我們的鼓勵和陪伴! 2020年春節到來之際,我們精選美團技術博客幾十篇技術乾貨以及數篇國際頂會論文,整理製作成一本厚達900多頁的電子 ...
  • 由於下學期要學習JavaEE所以打算將JavaSE的知識再重新學習一遍,打好基礎的同時也希望自己有新的收穫和更深刻的理解。 這次複習主要是參考 "廖雪峰老師的java教程" ,每學習完一章對其中一些要點進行總結和概括。 簡介 Java最早是由SUN公司(已被Oracle收購)的 "詹姆斯·高斯林" ...
  • 一.基礎方式的增刪該查: 1.mybatis約定:輸入參數parameterType和輸出參數resulrType在形式上只能有一個。 2.如果輸入/輸出參數:是簡單類型(8個基本類型加String)則可以使用任何占位符,#{xxx}; 如果是對象類型,則必須是對象的屬性,#{屬性名}。 3.輸出參 ...
  • 一、概述 泛型( )是 中引入的一個新特性, 泛型提供了 編譯時類型安全檢測機制 ,該機制允許開發者在編譯時檢測到非法的類型。 1.1 什麼是泛型? 泛型,即 參數化類型 。 一提到參數,最熟悉的就是定義方法時有形參,然後調用此方法時傳遞實參。那麼參數化類型怎麼理解呢?顧名思義,就是將類型由原來的具 ...
  • ​ 【新智元導讀】又到了每年集五福的時間。你的五福集齊了嗎?每天在各種群里苦苦求掃福,或者忍受著別人天天求掃福,是不是有點厭倦了。作為技術人員,怎麼能忍受得了這種低效的全人工操作呢?今天就為大家推薦用Python生成風格不同又數量龐大的「福」字,讓大家不用滿世界找福字,動動手指即可。 ! 是什麼讓你 ...
一周排行
    -Advertisement-
    Play Games
  • 前言 在我們開發過程中基本上不可或缺的用到一些敏感機密數據,比如SQL伺服器的連接串或者是OAuth2的Secret等,這些敏感數據在代碼中是不太安全的,我們不應該在源代碼中存儲密碼和其他的敏感數據,一種推薦的方式是通過Asp.Net Core的機密管理器。 機密管理器 在 ASP.NET Core ...
  • 新改進提供的Taurus Rpc 功能,可以簡化微服務間的調用,同時可以不用再手動輸出模塊名稱,或調用路徑,包括負載均衡,這一切,由框架實現並提供了。新的Taurus Rpc 功能,將使得服務間的調用,更加輕鬆、簡約、高效。 ...
  • 順序棧的介面程式 目錄順序棧的介面程式頭文件創建順序棧入棧出棧利用棧將10進位轉16進位數驗證 頭文件 #include <stdio.h> #include <stdbool.h> #include <stdlib.h> 創建順序棧 // 指的是順序棧中的元素的數據類型,用戶可以根據需要進行修改 ...
  • 前言 整理這個官方翻譯的系列,原因是網上大部分的 tomcat 版本比較舊,此版本為 v11 最新的版本。 開源項目 從零手寫實現 tomcat minicat 別稱【嗅虎】心有猛虎,輕嗅薔薇。 系列文章 web server apache tomcat11-01-官方文檔入門介紹 web serv ...
  • C總結與剖析:關鍵字篇 -- <<C語言深度解剖>> 目錄C總結與剖析:關鍵字篇 -- <<C語言深度解剖>>程式的本質:二進位文件變數1.變數:記憶體上的某個位置開闢的空間2.變數的初始化3.為什麼要有變數4.局部變數與全局變數5.變數的大小由類型決定6.任何一個變數,記憶體賦值都是從低地址開始往高地 ...
  • 如果讓你來做一個有狀態流式應用的故障恢復,你會如何來做呢? 單機和多機會遇到什麼不同的問題? Flink Checkpoint 是做什麼用的?原理是什麼? ...
  • C++ 多級繼承 多級繼承是一種面向對象編程(OOP)特性,允許一個類從多個基類繼承屬性和方法。它使代碼更易於組織和維護,並促進代碼重用。 多級繼承的語法 在 C++ 中,使用 : 符號來指定繼承關係。多級繼承的語法如下: class DerivedClass : public BaseClass1 ...
  • 前言 什麼是SpringCloud? Spring Cloud 是一系列框架的有序集合,它利用 Spring Boot 的開發便利性簡化了分散式系統的開發,比如服務註冊、服務發現、網關、路由、鏈路追蹤等。Spring Cloud 並不是重覆造輪子,而是將市面上開發得比較好的模塊集成進去,進行封裝,從 ...
  • class_template 類模板和函數模板的定義和使用類似,我們已經進行了介紹。有時,有兩個或多個類,其功能是相同的,僅僅是數據類型不同。類模板用於實現類所需數據的類型參數化 template<class NameType, class AgeType> class Person { publi ...
  • 目錄system v IPC簡介共用記憶體需要用到的函數介面shmget函數--獲取對象IDshmat函數--獲得映射空間shmctl函數--釋放資源共用記憶體實現思路註意 system v IPC簡介 消息隊列、共用記憶體和信號量統稱為system v IPC(進程間通信機制),V是羅馬數字5,是UNI ...