尚硅谷JVM学习笔记

第四章方法区

1、不同版本具体实现

标准层面：方法区（Method Area）
具体实现层面：
- ≤1.6 永久代
- =1.7 永久代仍然存在，但是已经开始提出：去永久代
- ≥1.8元空间（Meta Space）

TIP

永久代概念辨析：

从堆空间角度来说
- 新生代：从标准和实现层面都确定属于堆
- 老年代：从标准和实现层面都确定属于堆
- 永久代
  - 名义上属于堆
  - 实现上不属于堆
从方法区角度来说
- 方法区的具体实现：JDK 版本 ≤ 1.7 时，使用永久代作为方法区。
- 方法区的具体实现：JDK 版本 ≥ 1.8 时，使用元空间作为方法区。

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2、元

本身含义：万物初始，一件事情的源头或基本组成部分。

举例：元素、元始天尊、每年1月称为元月、1月1日称为元旦、元认知、元无知、元知识

对比类和对象，类相当于是对象的元信息。

3、元空间存储数据说明

类信息：类中定义的构造器、接口定义
静态变量（类变量）
常量
运行时常量池
类中方法的代码

第五章 Java栈

第一节方法栈

方法栈并不是某一个 JVM 的内存空间，而是我们描述方法被调用过程的一个逻辑概念。

在同一个线程内，method01()调用method02()：

method01()先开始，method02()后开始；
method02()先结束，method01()后结束。

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TIP

『栈』和『堆』这两个字辨析：

1、从英文单词角度来说

栈：stack
堆：heap

2、从数据结构角度来说

栈和堆一样：都是先进后出，后进先出的数据结构

3、从 JVM 内存空间结构角度来说

栈：通常指 Java 方法栈，存放方法每一次执行时生成的栈帧。
堆：JVM 中存放对象的内存空间。包括新生代、老年代、永久代等组成部分。

第二节栈帧

1、栈帧存储的数据

方法在本次执行过程中所用到的局部变量、动态链接、方法出口等信息。栈帧中主要保存3 类数据：

本地变量（Local Variables）：输入参数和输出参数以及方法内的变量。
栈操作（Operand Stack）：记录出栈、入栈的操作。
栈帧数据（Frame Data）：包括类文件、方法等等。

2、栈帧的结构

局部变量表：方法执行时的参数、方法体内声明的局部变量
操作数栈：存储中间运算结果，是一个临时存储空间
帧数据区：保存访问常量池指针，异常处理表

3、栈帧工作机制

当一个方法 A 被调用时就产生了一个栈帧 F1，并被压入到栈中，

A 方法又调用了 B 方法，于是产生栈帧 F2 也被压入栈，

B 方法又调用了 C 方法，于是产生栈帧 F3 也被压入栈，

……

C 方法执行完毕后，弹出 F3 栈帧；

B 方法执行完毕后，弹出 F2 栈帧；

A 方法执行完毕后，弹出 F1栈帧；

……

遵循“先进后出”或者“后进先出”原则。

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图示在一个栈中有两个栈帧：

栈帧 2 是最先被调用的方法，先入栈，

然后方法 2 又调用了方法 1，栈帧 1 处于栈顶的位置，

栈帧 2 处于栈底，执行完毕后，依次弹出栈帧 1 和栈帧 2，

线程结束，栈释放。

每执行一个方法都会产生一个栈帧，保存到栈的顶部，顶部栈就是当前方法，该方法执行完毕后会自动将此栈帧出栈。

4、典型案例

请预测下面代码打印的结果：34

int n = 10;
n += (n++) + (++n);
System.out.println(n);

实际执行结果：32

使用 javap 命令查看字节码文件内容：

内存执行过程分析：

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第三节栈溢出异常

1、异常名称

java.lang.StackOverflowError

2、异常产生的原因

下面的例子是一个没有退出机制的递归：

public class StackOverFlowTest {

    public static void main(String[] args) {
        methodInvokeToDie();
    }

    public static void methodInvokeToDie() {
        methodInvokeToDie();
    }

}

抛出的异常信息：

原因总结：方法每一次调用都会在栈空间中申请一个栈帧，来保存本次方法执行时所需要用到的数据。但是一个没有退出机制的递归调用，会不断申请新的空间，而又不释放空间，这样迟早会把当前线程在栈内存中自己的空间耗尽。

第四节栈空间的线程私有验证

1、提出问题

某一个线程抛出『栈溢出异常』，会导致其他线程也崩溃吗？从以往的经验中我们判断应该是不会，下面通过代码来实际验证一下。

2、代码

new Thread(()->{
    while(true) {

        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(2);

            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " working");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}, "thread-01").start();

new Thread(()->{
    while(true) {

        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(2);

            // 递归调用一个没有退出机制的递归方法
            methodInvokeToDie();

            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " working");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}, "thread-02").start();

new Thread(()->{
    while(true) {

        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(2);

            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " working");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}, "thread-03").start();