虚拟机栈中都有什么？

虚拟机栈中都有什么？

Java虚拟机栈(Java Virtual Machine Stacks) 是线程私有的，它的生命周期与线程相同。虚拟机栈为虚拟机执行Java方法

（也就是字节码）服务，虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存

模型：每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧(Stack Frame)用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。

每一个方法从调用直至执行完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程

经常有人把Java内存区分为堆内存(Heap)和栈内存(Stack)，这种方法比较粗糙，Java内存区域的划分实际上远比这复杂。

这种划分方式的流行只能说明大多数程序员最关注的、与对象内存分配分配关系最密切的内存区域是这两块。其中所指的“堆”

笔者在后面会专门讲述，而所指的“栈”就是现在讲的虚拟机栈，或者说是虚拟机栈中局部变量表部分

局部变量表存放了编译期可知的各种基本数据类型（boolean、byte、char、short、int、float、long、double）、对象

引用（reference类型，它不等同于对象本身，可能是一个指向对象起始地址的引用指针，也可能是指向一个代表对象的句柄

或其他与此对象相关的位置）和returnAddress类型（指向了一条字节码指令的地址）。

其中64位长度的long和double类型的数据会占用2个局部变量空间（Slot），其余的数据类型只占用1个。局部变量表所需的

内存空间在编译期间完成分配，当进入一个方法时，这个方法需要在帧中分配多大的局部变量空间是完全确定的，在方法运行

期间不会改变局部变量表的大小。

在Java虚拟机规范中，对这个区域规定了两种异常情况：如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度，将抛出StackOverflowError

异常：如果虚拟机栈可以动态扩展（当前大部分的Java虚拟机都可动态扩展，只不过Java虚拟机规范中也允许固定长度的虚拟机栈），

如果扩展时无法申请到足够的内存，就会抛出OutOfMemoryError异常。

运行时栈帧结构

栈帧（Stack Frame）是用于支持虚拟机进行方法调用和方法执行的数据结构，它是虚拟机运行时数据区中的虚拟机栈（Virtual Machine Stack）

的栈元素。栈帧存储了方法的局部变量表、操作数栈、动态链接和方法返操作数栈、动态链接和方法返回地址等信息。每一个方法从调用开始至执行完成

的过程，都对应着一个栈帧在虚拟机栈里面从入栈到出栈的过程。

每个栈帧都包括了局部变量表、操作数栈、动态链接、方法返回地址和一些额外的附加信息。在编译程序代码的时候，栈帧中需要

多大的局部变量表，多深的操作数栈都已经完全确定了，并且写入到方法表的Code属性之中，因此一个栈帧需要分配多少

内存，不会受到程序运行期变量数据的影响，而仅仅取决于具体的虚拟机实现。

一个线程中的方法调用链可能会很长，很多方法都同时处于执行状态。对于执行引擎来说，在活动线程中，只有位于栈顶的

栈帧才是有效的，称为当前栈帧（Current Stack Frame），与这个栈帧相关联的方法称之为当前方法（Current Method）。执行

引擎运行的所有字节码指令都只针对当前栈帧进行操作，

局部变量表（Local Variable Table）是一组变量值存储空间，用于存放方法参数和方法内部定义的局部变量。在Java程序

编译为Class文件时，就在方法Code属性的max_locals数据项中确定了该方法所需要分配的局部变量表的最大容量。

局部变量表的容量以变量槽（Variable，下称Slot）为最小单位，虚拟机规范中并没有明确指明一个Slot应占用的内存空间大小，

只是很有导向性地说到每个Slot都应该能存放一个boolean、byte、char、short、int、float、reference或returnAddress类型

的数据，这8种数据类型，都可以使用32位或更小的物理内存来存放，但这种描述与明确指出“每个Slot占用32位长度的内存空间”