Java内存模型中的虚拟机栈原理分析

Java虚拟机在执行Java程序的过程中会把它所管理的内存划分为若干个不同的数据区域，这些区域都会有各自的用途，以及创建和销毁的时间，有的区域会随着虚拟机进程的启动而存在，有些区域则依赖用户线程的启动和结束而建立和销毁。Java虚拟机所管理的内存将会包括以下几个运行时数据区域。如下图所示（图片来自《深入理解Java虚拟机》一书）。

在内存中，栈分为两部分，一部分是本地方法栈，为虚拟机使用到的Native方法服务，具体的虚拟机可以自由实现，另一部分就是虚拟机栈，主要是为虚拟机执行Java方法服务，因此也成为Java栈，本文主要是对虚拟机栈进行详细解读。

1. Java栈也称为虚拟机栈，也就是我们常常所说的栈。 Java栈是Java方法执行的内存模型。

2. Java栈中存放的是一个个的栈帧，每个栈帧对应一个被调用的方法，在栈帧中包括局部变量表(Local Variables)、操作数栈(Operand Stack)、指向当前方法所属的类的运行时常量池（运行时常量池的概念在方法区部分会谈到）的引用(Reference to runtime constant pool)、方法返回地址(Return Address)和一些额外的附加信息。 当线程执行一个方法时，就会随之创建一个对应的栈帧，并将建立的栈帧压栈。当方法执行完毕之后，便会将栈帧出栈。 因此对于方法没有存在回收资源一说 。

3. 局部变量表，顾名思义，想必不用解释大家应该明白它的作用了吧。就是用来存储方法中的局部变量（包括在方法中声明的非静态变量以及函数形参）。对于基本数据类型的变量，则直接存储它的值，对于引用类型的变量，则存的是指向对象的引用。局部变量表的大小在编译器就可以确定其大小了，因此在程序执行期间局部变量表的大小是不会改变的。

4. 操作数栈，想必学过数据结构中的栈的朋友想必对表达式求值问题不会陌生，栈最典型的一个应用就是用来对表达式求值。想想一个线程执行方法的过程中，实际上就是不断执行语句的过程，而归根到底就是进行计算的过程。因此可以这么说，程序中的所有计算过程都是在借助于操作数 。

5. 指向运行时常量池的引用，因为在方法执行的过程中有可能需要用到类中的常量，所以必须要有一个引用指向运行时常量。

6. 方法返回地址，当一个方法执行完毕之后，要返回之前调用它的地方，因此在栈帧中必须保存一个方法返回地址。

7. 由于每个线程正在执行的方法可能不同，因此每个线程都会有一个自己的Java栈，互不干扰。

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