java进出栈_JVM函数调用：Java出入栈
JVM函數調用：Java出入棧
JVM函數調用：Java出入棧
目錄
局部變量表
索引復用
垃圾回收
棧數據區
棧上分配
線程作為系統運算調度的最小單位，在JVM中線程的行為體現就是函數調用，函數調用中數據的傳遞就是通過Java棧，Java棧顧名思義有著和數據結構中“棧”相似的屬性，后進先出，出棧入棧，棧中保存的是棧幀，當JVM發生函數調用時，就會有一個棧幀被壓入Java棧，當函數調用結束后，再從棧中彈出棧幀，當前正在執行的函數其對應的棧幀位于棧頂處，且保存有當前函數的局部變量表和棧數據區(保存一些中間結果等數據)。在函數返回，也就是有棧幀要從Java棧中彈出時，正常的情況是函數通過return返回，此時棧幀正常彈出，如果函數調用出現問題無法正常返回，則拋出異常，舉個例子：我們每一次函數調用時都會對Java棧進行入棧操作，棧空間是一定的，隨著不斷入棧操作，例如遞歸函數調用，棧空間變得越來越小，最后達到最大可用深度時，就會拋出棧溢出異常，所以有時我們遞歸函數調用過程中出現的“StackOverflowError”，就是棧空間因為某些原因被占滿了導致的。
局部變量表
函數對應的棧幀中有一個局部變量表，里面保存了調用函數的局部變量，參數等，這些參數和變量是跟著函數走的，只在當前函數調用中有效，函數調用結束后，棧幀就會彈出Java棧，局部變量表也就隨之被銷毀。來看一個簡單的例子：
draw()方法中有3個入參和3個局部變量，它們都是int數據類型，一個占用24個字節內存空間，在32位操作系統中每4個字節為一個字，所以在局部變量表中，函數draw()的局部變量一共占6個字。
從上圖可以看到，Maximum local variables表示最大局部變量表大小為6個字。
索引復用
詳細點開draw()函數中的局部變量表，可以看到一些更詳細的屬性，例如每一個變量的索引index，變量名name和數據類型descriptor等。
局部變量表中的索引是可以進行復用的，以次來節省Java棧空間，具體的復用方式是這樣，假設我們定義了一個局部變量i，當程序運行到i離開其作用域后，再定義的其他變量可能就會復用i變量的索引，具體看個例子：
package cell;
public class Cell {
private static boolean tag = true;
public void example1() {
int i = 9527;
System.out.println("i = " + i);
int s = 9527;
}
public void example2() {
if (tag) {
int i = 9527;
System.out.println("i = " + i);
}
int s = 9527;
}
}
程序中有兩個方法，example1()中定義的變量i和變量s作用域都是一樣的，直到example1()方法的結束，所以兩者的索引沒有辦法復用。example2()方法中，局部變量i在第16行后就離開了作用域范圍，那么后續定義的局部變量s可以復用它的索引，從局部變量表里看，的確是這樣的：
可以看到，方法example1()中局部變量i和s的所有不同，分別是1和2，而到了方法example2()中，局部變量i和s的所有都一樣是1。
垃圾回收
索引復用有時也會對JVM的垃圾回收產生影響，例如某一個變量i，雖然離開了自己的作用域，但是它之前指向了某一對象，使得變量i仍然存在于局部變量表中，導致變量i指向的對象無法被回收如果變量i指向了某一對象，i離開了作用域后，其索引被后面定義的局部變量所服用了，那么變量i也會被銷毀掉，其指向的對象也就能被正常GC，看一個例子：
public void example1() {
byte[] buffer = new byte[2*1024*1024];
System.gc();
}
public void example2() {
byte[] buffer = new byte[2*1024*1024];
buffer = null;
System.gc();
}
public void example3() {
boolean tag = true;
if (tag) {
byte[] buffer = new byte[2*1024*1024];
}
System.gc();
}
public void example4() {
boolean tag = true;
if (tag) {
byte[] buffer = new byte[2*1024*1024];
}
int i = 9527;
System.gc();
}
上面的程序中，4個方法，第一個example1()中，首先定義byte數組，申請2MB大小的空間，之后立刻進行GC，回收該數組對象，但是注意，此時因為局部變量buffer強引用了這塊內存空間，所以gc暫時無法對其進行回收。到example2()，在為byte數組申請空間，并用局部變量buffer引用這塊區域后，顯示將buffer置為null，這樣buffer就不會強引用這塊內存空間，之后再進行GC就可以成功回收。example3()中，我們讓局部變量buffer作用在if語句中，當if語句結束，buffer離開了它的作用域后，我們再進行GC，此時因為變量buffer還存在于局部變量表中，所以它的引用還是有效的，GC無法對其引用的空間進行回收，解決的辦法來看example4()方法。在example4()中，buffer離開其作用域后，我們再聲明另一個局部變量i，讓它來復用變量buffer的索引，，這樣buffer變量就真正被替代銷毀了，并且沒有其他變量引用這片內存區域，之后再進行GC，可以成功進行回收。
棧數據區
Java棧中局部變量表上面簡單總結了一下，除了局部便變量表，還有棧數據區，分為虛擬機棧和本地方法棧，虛擬機棧存放就是棧幀，Java方法運行時所需要的數據，本地方法棧存放的是JVM調用的本地方法。
棧上分配
上面說的棧數據區中，虛擬機棧和本地方法棧都是線程獨占的，對于一些線程私有的，不能被其他線程訪問的對象，JVM可以把它們分配在棧上，這樣當函數調用結束后就會自行出棧銷毀，不需要GC來進行回收，好處就是提高了性能。
private static People p;
public static void initPeople() {
p = new People();
p.name = "Alex";
p.age = 20;
}
上面代碼中People類對象p是一個逃逸的對象，因為它是類的成員變量，可能會被其他線程訪問到，所以虛擬機會把它分配到堆上，而不是線程私有的棧數據區中。如果我們把它改成非逃逸的對象：
public static void initPeople() {
People p = new People();
p.name = "Alex";
p.age = 20;
}
把對象p改成局部變量的方式，且initPeople()方法也沒有將其返回出去，那么該對象p沒有發生逃逸，虛擬機就會將它分配到棧數據區中。
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的java进出栈_JVM函数调用：Java出入栈的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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