JVM学习：虚拟机栈-概述

一、背景及概括

1. 由于跨平台性的设计，Java的指令都是根据栈来设计的。不同平台CPU架构不同，所以不能设计为基于寄存器的。
2. 优点是跨平台，指令集小，编译器容易实现，缺点是性能下降，实现同样的功能需要更多的指令。

栈是运行时的单位，而堆是存储的单位

• 栈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。
• 堆解决的是数据存储的问题，即数据怎么放，放哪里。

二、虚拟机栈详情

Java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，栈是线程私有的。

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Java虚拟机栈的生命周期

生命周期和线程一致，也就是线程结束了，该虚拟机栈也销毁了

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Java虚拟机栈的作用

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。

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Java虚拟机栈的特点

1. 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。
2. JVM直接对Java栈的操作只有两个：入栈和出栈。（栈帧-方法）
3. Java虚拟机栈不存在垃圾回收。但存在内存溢出。栈满。

三、虚拟机栈异常

面试：虚拟机栈会出现哪些异常？

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 如果Java虚拟机栈可以动态扩展，并且在尝试扩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。

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代码展示

public class StackErrorTest {
    private static int count = 1;
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(count);
        count++;
        main(args);
    }
}

image.png

四、设置栈内存大小

我们可以使用参数 -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。

• -Xss1024m // 栈内存为 1024MBS
• -Xss1024k // 栈内存为 1024KB