如何理解Java虚拟机栈？

Question

如题所述

Answer 1

堆是堆（heap），栈是栈（stack），堆栈是栈。

栈中分配的是基本类型和自定义对象的引用。

堆中分配的是对象，也就是new出来的东西。                 è¢«æ‰€æœ‰çº¿ç¨‹å…±äº«ã€‚

方法区/静态区 存放的是类信息和static变量、常量。      è¢«æ‰€æœ‰çº¿ç¨‹å…±äº«ã€‚

也可以这么理解：堆是用来存放对象的，栈是用来运行程序的。

堆：java的垃圾回收器会自动的回收这些不用的数据。缺点是由于要动态的分配内存，存储效率会比较的慢。

栈：栈的优势是存取效率比较快，仅次于寄存器，栈数据可以共享。但缺点是栈中的数据大小和生存期的固定的，缺乏灵活性。

一般每个方法的调用都会独立有一个栈来保存对象的引用变量，在方法返回后，栈会清空，当在一段代码块定义一个变量时，Java就在栈中为这个变量分配内存空间，当超过变量的作用域后，Java会自动释放掉为该变量所分配的内存空间，该内存空间可以立即被另作他用。

JAVA的JVM的内存可分为3个区：堆(heap)、栈(stack)和方法区(method)

栈区: 

每个线程包含一个栈区，栈中只保存方法中（不包括对象的成员变量）的基础数据类型和自定义对象的引用(不是对象)，对象都存放在堆区中

每个栈中的数据(原始类型和对象引用)都是私有的，其他栈不能访问。

栈分为3个部分：基本类型变量区、执行环境上下文、操作指令区(存放操作指令)。

堆区: 

存储的全部是对象实例，每个对象都包含一个与之对应的class的信息(class信息存放在方法区)。

jvm只有一个堆区(heap)被所有线程共享，堆中不存放基本类型和对象引用，只存放对象本身，几乎所有的对象实例和数组都在堆中分配。

方法区: 

又叫静态区，跟堆一样，被所有的线程共享。它用于存储已经被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。

这个“堆”并不是数据结构意义上的堆（Heap (data structure)，一种有序的树），而是动态内存分配意义上的堆——用于管理动态生命周期的内存区域。

JVM规范让每个Java线程拥有自己的独立的JVM栈，也就是Java方法的调用栈。

JVM规范为了允许native代码可以调用Java代码，以及允许Java代码调用native方法，还规定每个Java线程拥有自己的独立的native方法栈。

并不是说具体的JVM实现真的要给每个Java线程开两个独立的栈。以Oracle JDK / OpenJDK的HotSpot VM为例，它使用所谓的“mixed stack”——在同一个调用栈里存放Java方法的栈帧与native方法的栈帧，所以每个Java线程其实只有一个调用栈，融合了JVM规范的JVM栈与native方法栈这俩概念。

JVM的堆被同一个JVM实例中的所有Java线程共享。它通常由某种自动内存管理机制所管理，这种机制通常叫做“垃圾回收”（garbage collection，GC）。JVM规范并不强制要求JVM实现采用哪种GC算法。

linux ä¸­ä¸€ä¸ªè¿›ç¨‹çš„虚拟内存分布：



以32位地址操作系统为例，一个进程可拥有的虚拟内存地址范围为0-2^32。分为两部分，一部分留给kernel使用(kernel virtual memory)，剩下的是进程本身使用， 即图中的process virtual memory。

一个程序本质上都是由 bss段、data段、text段三个组成的

bss段（Block Started by Symbol segment）通常是指用来存放程序中未初始化的全局变量的一块内存区域，一般在初始化时bss 段部分将会清零。bss段属于静态内存分配，即程序一开始就将其清零了。

在C语言之类的程序编译完成之后，已初始化的全局变量保存在.data 段中，未初始化的全局变量保存在.bss 段中。

text和data段都在可执行文件中（在嵌入式系统里一般是固化在镜像文件中），由系统从可执行文件中加载；而bss段不在可执行文件中，由系统初始化。