JVM学习1：程序计数器、栈

客官°小女子只卖身不卖艺 2023-10-02 06:18 69阅读 0赞

JVM

JVM、JRE、JDK区别

在这里插入图片描述

JVM的作用

面试

理解底层的实现原理：字节码等等

中高级程序员的必备技能

JVM学习路线

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程序计数器

Program Counter Register程序计数器（寄存器）

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左边的是二进制字节码，这是跨平台的基础，都是jvm的指令。

还必须经过解释器，变成机器码，然后交给了CPU进行处理。

作用：

程序计数器的作用就是：记住下一条jvm指令 的执行地址。

等第一条指令在解释器解释完之后，3会放入到程序计数器中，解释器就会进去取，然后执行。就是记住下一条jvm指令的执行地址。

物理上，是通过寄存器实现的。寄存器是整个cpu里读取指令速度较快的。读取指令是非常频繁的，所以jvm中就把寄存器当做了程序计数器，进行jvm指令的执行地址的存放。

特点：

1、线程是私有的。

多个线程运行的时候，cpu会有一个调度器组件分配时间片，给线程1分配时间片，如果线程1没有执行完，就会把线程1 的状态暂存然后转到线程2去，开始执行线程2，然后等到线程2的时间片用完了，就开始转回到线程1去。如果恰好线程1执行到10（下一个要10,）记录到了程序计数器里面，要搞清楚程序计数器是私有的，是只属于线程1的，等开始转到线程2之后，就开始运行2的，然后转回1之后，就知道要开始运行10了，每个线程都有自己的程序计数器。

2、唯一一个不会存在内存溢出的区。

其他的一些区，堆栈、方法区等可能会存在内存溢出，而程序计数器不会存在内存溢出问题。

JVM Stacks 虚拟机栈

栈的概念就是类似弹夹，先进后出。

java中线程运行的时候，线程需要栈。栈：线程运行需要的内存空间。

栈是由栈帧组成。一个栈帧就对应一个方法的调用。

每个方法运行时需要的内存就是栈帧。

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方法运行需要的内存：参数、局部变量、返回地址。都是需要占用内存的，所以每次方法运行时，需要预先分配好。

如果调用第一段方法时，把栈帧1放入，栈帧1调用了方法2（栈帧2,）然后栈帧2就放入了栈内。然后以此类推等到所有的调用都结束了，所有的栈帧都逐步出去。

定义

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在这里插入图片描述

问题辨析：线程安全

1、垃圾回收是否涉及栈内存。

不涉及，垃圾回收只涉及堆内存。

2、栈内存分配越大越好吗？

不是，如果大了，会影响线程的数量，因为物理内存是有限的。

3、方法内的局部变量是否线程安全？

是。要观察这个线程是否对每个变量是否是私有的。局部变量是私有的。但如果把变量改成static成为了共享的就需要考虑线程安全，是私有的就不需要考虑线程安全。

一个线程对应一个栈，不同的线程会产生不同的栈帧，所以是安全的。

相当于每个线程都有自己的私有的栈帧。

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这个sb是作为参数传进来，可能会有不同的线程同时在使用这个sb，已经不再是私有的了，所以要改掉。

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这个sb虽然是局部变量，但是是返回了sb，所以可能会被其他线程并发的执行，所以总的来说，要看一个变量是不是线程安全的，那么就要看清楚是不是逃离了这个方法的作用范围，如果逃离了就不是线程安全的了。方法内局部变量始终在方法内的话，就是线程安全的。

问题辨析：栈内存溢出

第一种情况是：栈帧过多导致栈内存溢出。

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方法递归调用没有设置正确的一个调用条件，就容易栈内内存溢出。

第二种情况是栈帧过大导致栈内存溢出。但这种情况比较少出现，一般是栈帧过多导致内存溢出。

错误名字是 stackoverflow。

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可以提前设置好栈的总大小空间。

线程运行诊断

1、CPU占用过多。

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2、程序运行很长时间没有结果

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