目录

• 虚拟机栈是什么
• 虚拟机栈的栈帧

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参考：

• 链接1：[https://blog.csdn.net/qq_48435252/article/details/123697193

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JVM详解：运行时数据区-虚拟机栈

内存中的堆与栈

• 栈

  • 运行时的单位。

  • 解决程序的运行问题，即程序如何执行，或者说如何处理数据。

  • 存放基本数据类型的局部变量，以及引用数据类型的对象的引用。

• 堆

  • 是存储的单位。

  • 堆解决的是数据存储的问题，即数据怎么放、放在哪儿。

  • 对象主要都是放在堆空间的，是运行时数据区比较大的一块。

虚拟机栈是什么

​ Java虚拟机栈（Java Virtual Machine Stack），早期也叫Java栈。 每个线程在创建时都会创建一个虚拟机栈，其内部保存一个个的栈帧（Stack Frame），对应着一次次的java方法调用。它是线程私有的，生命周期和线程是一致的

虚拟机栈作用

主管java程序的运行，它保存方法的局部变量（8种基本数据类型、对象的引用地址）、部分结果，并参与方法的调用和返回。

• 局部变量：相对于成员变量（或属性）
• 基本数据变量： 相对于引用类型变量（类，数组，接口）

虚拟机栈特点

• 栈是一种快速有效的分配存储方式，访问速度仅次于程序计数器（PC寄存器）
• JVM直接对java栈的操作只有两个:
  • 每个方法执行，伴随着进栈（入栈，压栈）
  • 执行结束后的出栈工作
• 对于栈来说不存在垃圾回收问题

虚拟机栈常见异常

​ java虚拟机规范允许Java栈的大小是动态的或者是固定不变的。如果采用固定大小的Java虚拟机栈，那每一个线程的java虚拟机栈容量可以在线程创建的时候独立选定。

• 如果线程请求分配的栈容量超过java虚拟机栈允许的最大容量，java虚拟机将会抛出一个 StackOverFlowError异常。
• java虚拟机栈动态拓展的时候无法申请到足够的内存，或者在创建新的线程时没有足够的内存去创建对应的虚拟机栈，那java虚拟机将会抛出一个 OutOfMemoryError异常

/**
 * 演示抛出 StackOverFlowError 异常
 * 递归调用main，当主线程请求分配的栈容量超过java虚拟机栈允许的最大容量，java虚拟机将会抛出一个 StackOverFlowError异常
 */
public class StackOverFlowErrorTest {
    public static void main(String[] args) {
    //递归调用main
    main(args);
	}
}

虚拟机栈内存大小的设置

可以使用参数-Xss选项来设置线程的最大栈空间，栈的大小直接决定了函数调用的最大可达深度。 （IDEA设置方法：Run-EditConfigurations-VM options 填入指定栈的大小-Xss256k）

/**
 * 演示设置栈的内存大小
 * 默认情况下：1M  count 11404 
 * 栈大小： -Xss256k count 2466
 * 栈大小： -Xss128m count 1656372
 */
public class StackErrorTest {
    private static int count = 1;
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(count);
        count++;
        main(args);
    }
}

虚拟机栈的运行原理（栈帧）

• 每个线程都有自己的栈，栈中的数据都是以栈帧(Stack Frame)的格式存在。
• 在这个线程上正在执行的每个方法都对应各自的一个栈帧。
• 栈帧是一个内存区块，是一个数据集，维系着方法执行过程中的各种数据信息。
• JVM直接对java栈的操作只有两个，就是对栈帧的压栈和出栈，遵循先进后出/后进先出的和原则。
• 在一条活动线程中，一个时间点上，只会有一个活动的栈帧。即只有当前正在执行的方法的栈帧（栈顶栈帧）是有效的，这个栈帧被称为当前栈帧(Current Frame),与当前栈帧对应的方法就是当前方法（Current Method）。
• 执行引擎运行的所有字节码指令只针对当前栈帧进行操作。
• 如果在该方法中调用了其他方法，对应的新的栈帧会被创建出来，放在栈的顶端，成为新的当前栈帧。
• 不同线程中所包含的栈帧是不允许相互引用的，即不可能在另一个栈帧中引用另外一个线程的栈帧。
• 如果当前方法调用了其他方法，方法返回之际，当前栈帧会传回此方法的执行结果给前一个栈帧，接着，虚拟机会丢弃当前栈帧，使得前一个栈帧重新成为当前栈帧。
• Java方法有两种返回函数的方式，一种是正常的函数返回，使用return指令；另外一种是抛出异常。不管使用哪种方式，都会导致栈帧被弹出。

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虚拟机栈的栈帧

每个栈帧中存储着

• 局部变量表（Local Variables）
• 操作数栈（Operand Stack）(或表达式栈)
• 动态链接（Dynamic Linking）(或执行运行时常量池的方法引用)
• 方法返回地址（Return Address）（或方法正常退出或者异常退出的定义）
• 一些附加信息