【jvm】栈帧的内部结构

目录

• • • • • 1. 说明
        • 2. 局部变量表（Local Variables）
        • 3. 操作数栈（Operand Stack）
        • 4. 动态链接（Dynamic Linking）
        • 5. 方法返回地址（Return Address）
        • 6. 附加信息

1. 说明

• 1.JVM（Java虚拟机）栈帧的内部结构是虚拟机栈中的一个重要概念，它用于支持虚拟机进行方法调用和执行。
• 2.每个方法从调用到执行完成的过程，都对应着一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程。
• 3.栈帧中存储了方法执行过程中的各种数据信息。
• 4.每个栈帧都有自己的大小，且各个栈帧的大小可能不同，这取决于里面存储的数据的大小。
• 5.在多线程环境下，每个线程都有自己的虚拟机栈，栈中存储的是各自的栈帧，它们之间互不影响。
• 6.总的来说，JVM栈帧的内部结构是虚拟机进行方法调用和执行的基础，它通过局部变量表、操作数栈、动态链接、方法返回地址等部分，维系着方法执行过程中的各种数据信息。

2. 局部变量表（Local Variables）

• 1.局部变量表是栈帧中非常重要的一部分，它主要用于存储方法参数和定义在方法体内的局部变量。
• 2.局部变量表所需的容量大小在编译期就确定下来，并保存在方法的Code属性的maximum local variables数据项中。
• 3.局部变量表是线程私有的，因此不存在线程安全问题。
• 4.局部变量表中的变量只在当前方法调用中有效，方法执行结束后，随着方法栈帧的销毁，局部变量表也会随之销毁。
• 5.局部变量表的基本存储单元是Slot（变量槽），一个Slot可以存放一个32位以内的数据类型（包括boolean、byte、char、short、int、float、reference）。
• 6.对于64位的数据类型（long和double），虚拟机会以高位对齐的方式为其分配两个连续的Slot空间。

3. 操作数栈（Operand Stack）

• 1.操作数栈是一个后进先出（LIFO）栈，主要用于保存计算过程的中间结果，同时作为计算过程中变量临时的存储空间。
• 2.在方法执行过程中，会有各种字节码指令往操作数栈中写入和提取内容，即入栈和出栈操作。
• 3.操作数栈所需的最大深度在编译期就确定下来，并保存在方法的Code属性的max_stacks项中。
• 4.操作数栈中的元素可以是任意的Java数据类型，32位数据类型在栈中占一个单位深度，64位数据类型占两个单位深度。

4. 动态链接（Dynamic Linking）

• 1.每个栈帧都包含一个指向运行时常量池中该栈帧所属方法的引用，此引用用于支持方法调用过程中的动态链接。
• 2.动态链接将Class文件中常量池的符号引用转为直接引用，这个过程在方法运行期间进行。

5. 方法返回地址（Return Address）

• 1.方法返回地址也被称为方法退出或者异常退出的定义，它存储了方法执行完成后，返回到哪个位置继续执行的信息。
• 2.无论是正常的方法返回还是异常的方法返回，都需要恢复到上层方法的执行状态，继续执行。

6. 附加信息

• 1.除了上述几个主要部分外，栈帧还可能包含一些附加信息，如线程的私有数据、监控和调试信息等。