Java虛擬機棧

Java Virtual Machine Stacks：

• 線程私有，生命週期與線程相同，描述的是Java方法執行的內存模型。

• 每個方法執行的同時都會建立一個棧幀（Stack Frame），用於存儲局部變量表、操做數棧、動態連接、方法出口等信息。每個方法的執行就對應着棧幀在虛擬機棧中的入棧，出棧過程。

一、局部變量表：

• 存放編譯期可知的各類基本數據類型、對象引用類型和returnAddress類型（指向一條字節碼指令的地址：函數返回地址）。

• long、double佔用兩個局部變量空間Slot。

• 局部變量表所需的內存空間在編譯期肯定，當進入一個方法時，方法在棧幀中所須要分配的局部變量空間是徹底肯定的，不可動態改變大小。

• 異常：線程請求的棧幀深度大於虛擬機所容許的深度---StackOverFlowError，若是虛擬機棧能夠動態擴展（大部分虛擬機容許動態擴展，也能夠設置固定大小的虛擬機棧），可是沒法申請到足夠的內存---OutOfMemorError。

二、操做數棧：

• 後進先出LIFO，最大深度由編譯期肯定。棧幀剛創建時，操做數棧爲空，執行方法操做時，操做數棧用於存放JVM從局部變量表複製的常量或者變量，提供提取，及結果入棧，也用於存放調用方法須要的參數及接受方法返回的結果。

• 操做數棧能夠存放一個jvm中定義的任意數據類型的值。

• 在任意時刻，操做數棧都一個固定的棧深度，基本類型除了long、double佔用兩個深度，其它佔用一個深度。

三、動態鏈接：

• 每一個棧幀都包含一個指向運行時常量池中該棧幀所屬方法的引用，持有這個引用是爲了支持方法調用過程當中的動態鏈接。

• Class文件的常量池中存在有大量的符號引用，字節碼中的方法調用指令就以常量池中指向方法的符號引用爲參數。這些符號引用，一部分會在類加載階段或第一次使用的時候轉化爲直接引用（如final、static域等），稱爲靜態解析，另外一部分將在每一次的運行期間轉化爲直接引用，這部分稱爲動態鏈接。

四、方法返回地址：

• 當一個方法被執行後，有兩種方式退出該方法：執行引擎遇到了任意一個方法返回的字節碼指令或遇到了異常，而且該異常沒有在方法體內獲得處理。不管採用何種退出方式，在方法退出以後，都須要返回到方法被調用的位置，程序才能繼續執行。方法返回時可能須要在棧幀中保存一些信息，用來幫助恢復它的上層方法的執行狀態。通常來講，方法正常退出時，調用者的PC計數器的值就能夠做爲返回地址，棧幀中極可能保存了這個計數器值，而方法異常退出時，返回地址是要經過異常處理器來肯定的，棧幀中通常不會保存這部分信息。

• 方法退出的過程實際上等同於把當前棧幀出棧，所以退出時可能執行的操做有：恢復上層方法的局部變量表和操做數棧，若是有返回值，則把它壓入調用者棧幀的操做數棧中，調整PC計數器的值以指向方法調用指令後面的一條指令。