线程运行原理

栈与栈帧

Java Virtual Machine Stacks （Java 虚拟机栈）

• JVM 中由堆、栈、方法区所组成，其中栈内存是给线程使用，
• 每个线程启动后，虚拟机就会为其分配一块栈内存。
• 每个栈由多个栈帧（Frame）组成，对应着每次方法调用时所占用的内存
• 每个线程只能有一个活动栈帧，对应着当前正在执行的那个方法

具体示例如下 :

package cn.knightzz.example.e2.source;

public class TestFrame {
    


    public static void method1(int n) {
    

        Object m = method2(n + 1);
        System.out.println("m = " + m);

    }

    public static Object method2(Object n) {
    
        return n;
    }

    public static void main(String[] args) {
    
        method1(10);
    }
}

当我们运行到主线程method1(10) 时, 可以看到只有主线程在活动

而当我运行到method2(n+1) 位置时 当前的活动栈帧对应着 method1

继续运行直到运行到 method2时可以看到此时有三个栈帧, 活动栈帧是 method2, 所以

• 每个栈由多个栈帧（Frame）组成，对应着每次方法调用时所占用的内存
• 每个线程只能有一个活动栈帧，对应着当前正在执行的那个方法

栈帧图解

代码示例

package cn.knightzz.example.e2.source;

/** * @author 王天赐 * @title: TestFrame * @projectName hm-juc-codes * @description: 线程的栈帧 * @website <a href="http://knightzz.cn/">http://knightzz.cn/</a> * @github <a href="https://github.com/knightzz1998">https://github.com/knightzz1998</a> * @create: 2022-06-15 22:18 */
public class TestFrame {
    


    public static void method1(int n) {
    

        Object m = method2(n + 1);
        System.out.println("m = " + m);

    }

    public static Object method2(Object n) {
    
        return n;
    }

    public static void main(String[] args) {
    
        method1(10);
    }
}

初始状态如下 :

• 所有的代码加载进方法区, JVM虚拟机为主程序分配栈内存

执行主方法, 创建 main栈帧

局部变量表 :

• 存储局部变量以及方法参数, 对于main函数来说, 局部变量表存储的就是 args
• args 存储的是执行程序的命令信息 : java -jar -Xmx2G 后面的参数信息

继续向下执行, 执行到 method1 方法内是 , 此时注意 :

• 程序计数器里记录了此时程序的位置 : method1(10), 随着继续向下执行, 程序计数器会记录执行的每一行代码
• 返回地址指向方法区里 main 函数位置的 method1(10) 位置
• 局部变量存储了 n和m两个变量, 一个是方法输入参数, 一个是对象
• 注意 : 对象是存储在堆中的

当我们继续向下执行时, 执行到 method2 :

• 返回地址指向 method1 中调用 method2 的位置

当最后一个方法 method2 执行结束后, 会根据返回地址逐步返回, 直到结束