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java的堆栈

5星 · 超过95%的资源需积分: 50 164 浏览量 2011-05-06 08:52:00 上传评论收藏 56KB DOC 举报

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Java 堆栈

 为每个新创建的线程都分配一个堆栈。堆栈以帧为单位保存

线程的状态。 对堆栈只进行两种操作：以帧为单位的压栈和出栈

操作。

某个线程正在执行的方法称为此线程的当前方法。当前方法使用的帧称

为当前帧。当前方法所属的类称为当前类。当前类的常量池称为当前

常量池。当线程执行一个方法时，它会跟踪当前的类和常量池。当 

会在当前帧内执行帧内数据的操作。

当线程激活一个  方法， 就会在线程的  堆栈里新压入一个帧。

这个帧自然成为了当前帧。在此方法执行期间，这个帧将用来保存参数，

局部变量，中间计算过程和其他数据。

一个方法可以以两种方法结束。一种是正常返回结束。一种是通过

异常抛出而异常结束。不管以那种方式返回，

都会将当前帧弹出堆栈然后释放掉，这样上一个方法的帧就成为当前帧了。

译者：可能可以这样理解，位于堆栈顶部的帧为当前帧

 堆栈上的所有数据都为此线程私有。一个线程不能访问另一个线程

的堆栈数据，所以在多线程的情况下也不需要对堆栈数据的访问进行同步。

象方法区和堆一样见以前的译文， 堆栈和帧在内存中也不必是连续

的。帧可以分布在连续的内存区，也可以不是。帧的数据结构由  的实现者

来决定，他们可以允许用户指定  堆栈的初始大小或最大最小尺寸。

堆栈帧( The Stack Frame)

堆栈帧有三部分：局部变量区，操作数堆栈和帧数据区。局部变量区和操作数堆栈

的大小要视对应的方法而定。编译器在编译的时候就对每个方法进行了计算并放在

了类文件中了。帧数据区的大小对一种  实现来说是一定的。

当  激活一个方法时，它从类信息数据得到此方法的局部变量区和操作数堆栈的

大小，并据此分配大小合适堆栈帧压入  堆栈中。

局部变量区

 堆栈帧的局部变量区是一个基为零类型为  的数组。指令通过索引来

使用这些数据。类型为  和  的值在

数组中占据一项，类型为 和  的值在存入数组前都转为了

 值而占据一项。类型为  和  的值在数组中占据连续的两项，在

访问他们的时候，指令提供第一项的索引。例如一个  值占据 ， 项，指令会

取索引为  的  值。局部变量区的所有值都是字对齐的， 和 

的起始索引值没有限定。

局部变量区包含此方法的参数和局部变量。编译器首先以声明的顺序把参数

放入局部数据区。图 !" 显示了下面两个方法的变量区。

##$%&!'$(#)#*)+

*),

---%(

-------$,

-------./

---0

---1(

-------,

-------./

---0

图 !"+局部变量区中的方法参数

注意在方法 1(的帧中，第一个参数是一个

类型为  的值，尽管方法没有显示的声明这个参数，但

这是个对每个实例方法都隐含加入的一个

参数值，用来代表调用的对象。译者：与 22中的  指针一样

我们看方法 %(就没有这个变量，这是因为这是一

个类方法，类方法与类相关，而不与对象相关。

我们注意到在源码中的  和  在局部变量区

都成了 。在操作数堆栈也是同样的情况。如前所述， 不直接

支持  类型， 编译器总是用  来表示 。但 

对  和  是支持的，这些类型的值可以作为实例变量

存储在局部变量区中，也可以作为类变量存储在方法区中。但在局部变量区

和操作数堆栈中都被转成了  类型的值，期间的运算也是以  来的，

只当存回堆或方法区中，才会转回原来的类型。

同样需要注意的是 %(的对象 。在  中，所以的对象

都以引用传递。所有的对象都存储在堆中，你永远都不会在

局部变量区或操作数堆栈中发现对象的拷贝，只会有对象引用。

编译器对局部变量的放置方法可以多种多样，它可以任意决定放置顺序，

甚至可以用一个索引指代两个局部变量。例如，当两个局部变量的作用域

不重叠时，如 *) 的局部变量  和 。

##$%&!'$(#)#*)+

*),

---3,

-------4./56./22,

-----------7++/

-------0

-------4"/84./!!,

-----------7++/

-------0

---0

 的实现者对局部变量区的设计仍然有象其他数据区一样的灵活性。

关于  和  数据如何分布在数组中， 规范没有指定。

假如一个  实现的字长为 9 位，可以把  或  数据放在

数组中的低项内，而使高项为空。在字长为 : 位的时候，需要两项

才能放下一个  或 。

操作数堆栈

操作数堆栈象局部变量区一样是用一个类型为  的数组存储数据，

但它不是通过索引来访问的，而是以堆栈的方式压入和弹出。假如

一个指令压入了一个值，另一个指令就可以弹出这个值并使用之。

 在操作数堆栈中的处理数据类型的方式和局部变量区是一样的，同样

有数据类型的转换。 没有寄存器， 是基于堆栈的而不是基于寄存器

的，因为  的指令从堆栈中获得操作数，而不是寄存器。虽然操作数还可以

从另外一些地方获得，如字节码中，或常量池内，但主要是从堆栈获得的。

 把操作数堆栈当作一个工作区使用。许多指令从此堆栈中弹出数据，进行

运算，然后压入结果。例如， 指令从堆栈中弹出两个数，相加，然后压入

结果。下面显示了  是如何进行这项操作的：

;.---##.

;6---##6

------##

;:--##:

在这个字节码的序列里，前两个指令 ;. 和 ;6 将存储在

局部变量区中索引为 . 和 6 的整数压入操作数据区中，然后相加，将

结果压入操作数据区中。第四条指令 ;: 从操作数据区中弹出

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内容反馈

ztx_1986

2014-05-05

这个对于了解JAVA具体机制很有帮助。

zc871211

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