理解JVM里的栈信息

文章目录

- - 栈内存的结构
  - 实际例子
  - - 局部变量表（Local Variable Array）
    - 操作数栈（Operand Stack）
    - 动态链接（Dynamic Linking）
    - 方法返回地址（Return Address）
    - 其他信息
  - 调用示意图
  - 问题

栈内存的结构

Java 栈内存主要由多个栈帧（Stack Frame）组成，每个线程都有自己的独立栈内存。每个栈帧对应一次方法调用，包含以下几个部分：
局部变量区（Local Variables）：
存储方法的参数、基本数据类型的局部变量以及对象引用（不包括对象本身）。
操作数栈（Operand Stack）：
用于执行字节码指令时存储临时数据和计算结果。
动态链接（Dynamic Linking）：
方法调用过程中用于支持方法之间的链接和调用。
方法返回地址（Return Address）：
指示方法执行完毕后返回到调用者的指令地

实际例子

局部变量表（Local Variable Array）

局部变量表用于存储方法的参数和局部变量。每个变量在表中都有一个索引，通过索引可以快速访问变量值。局部变量表的大小在编译时确定，并且随着方法的调用和返回自动分配和回收。

基本数据类型：如 int、float、double 等，占用固定大小的空间。
引用类型：存储对象的引用（即指向堆中对象的指针）。
长整型和双精度浮点型：在局部变量表中占用两个槽（slot）。

public void exampleMethod(int a, double b) {int c = a + 5;double d = b * 2.0;
}

在上述方法中，局部变量表可能包含以下内容：

索引内容

0	this（如果是实例方法）
1	a（int）
2	b（double，占用索引 2 和 3）
4	c（int）
5	d（double，占用索引 5 和 6）

操作数栈（Operand Stack）

操作数栈用于执行字节码指令时存储临时数据和计算结果。它是一个后进先出（LIFO）的栈，支持各种操作，如加载变量、执行算术运算、方法调用等。

示例：

java

复制代码
int a = 10;
int b = 20;
int c = a + b;

对应的字节码操作数栈操作可能如下：

将 a 加载到操作数栈。
将 b 加载到操作数栈。
执行加法操作，将结果压回操作数栈。
将结果存储到局部变量 c。

动态链接（Dynamic Linking）

动态链接用于支持方法调用过程中的符号引用解析。每个栈帧中包含一个指向运行时常量池（Runtime Constant Pool）的指针，用于解析方法调用时的符号引用。

方法返回地址（Return Address）

当一个方法调用另一个方法时，JVM 需要记录调用方法的下一条指令的位置，以便被调用的方法执行完毕后能够返回到正确的位置继续执行。返回地址就是用于存储这一信息的。

其他信息

包括异常处理信息、方法的出入口信息等，用于支持方法执行期间的各种功能。

调用示意图

public class StackFrameExample {public static void main(String[] args) {int result = add(5, 10);System.out.println("Result: " + result);}public static int add(int a, int b) {return a + b;}
}

最开始的方法在最下面

|---------------------------|
| println 方法栈帧          |
|---------------------------|
| add 方法栈帧              |
|---------------------------|
| main 方法栈帧             |
|---------------------------|