JVM–基础–01–内存区域–栈

1、结构图

2、虚拟机栈（java栈）

2.1、特征

线程私有
后进先出（LIFO）栈
线程请求的栈深度大于虚拟机允许的深度，出现StackOverflowError 异常
虚拟机在扩展栈时无法申请到足够的内存空间，出现OutOfMemoryError 异常
和本地方法栈区别: 虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型，存储栈帧，支撑 Java 方法的调用、执行和退出

2.2、栈帧

2.2.1、概念和特征

在java栈中保存的主要内容为栈帧。
一个完整的栈帧包含：局部变量表、操作数栈、动态连接信息、方法正常完成和异常完成信息
每一次函数调用，都会有一个对应的栈帧被压入java栈，每一个函数调用结束，都会有一个栈帧被弹出java栈。如上图：栈帧和函数调用。函数1对应栈帧1，函数2对应栈帧2，依次类推。函数1中调用函数2，函数2中调用函数3，函数3调用函数4.当函数1被调用时，栈帧1入栈，当函数2调用时，栈帧2入栈，当函数3被调用时，栈帧3入栈，当函数4被调用时，栈帧4入栈。
当前正在执行的函数所对应的帧就是当前帧（位于栈顶），它保存着当前函数的局部变量、中间计算结果等数据。

2.2.2、在概念模型上，典型的栈帧结构如图所示

2.3、局部变量表概念和特征

由若干个 Slot(局部变量空间) 组成，长度由编译期决定。
单个Slot可以存储一个类型为 boolean、byte、char、short、float、reference(对象引用) 和 returnAddress(类型) 的数据。两个Slot可以存储一个类型为long或double(64位长度)的数据。
用于保存方法的参数以及局部变量，局部变量表中的变量只在当前函数调用中有效，当函数调用结束，随着函数栈帧的弹出销毁，局部变量表也会随之销毁。
对于基本数据类型的变量，则直接存储它的值，对于引用类型的变量，则存的是指向对象的引用。
局部变量表的大小在编译器就可以确定其大小了，因此在程序执行期间局部变量表的大小是不会改变的。
通过索引访问

2.4、方法返回地址概念

当一个方法执行完毕之后，要返回之前调用它的地方，因此在栈帧中必须保存一个方法返回地址。
由于每个线程正在执行的方法可能不同，因此每个线程都会有一个自己的Java栈，互不干扰。也就解释了栈是线程私有的。

2.5、操作数栈的概念和特征

是一个后进先出栈，由若干个 Entry 组成，长度由编译期决定。
单个 Entry 即可以存储一个 Java 虚拟机中定义的任意数据类型的值，包括 long和 double 类型，但是存储 long 和 double 类型的 Entry 深度为2，其他类型的深度为1。
和局部变量区一样，操作数栈也是被组织成一个以字节为单位的数组。
通过标准的栈操作(压栈和出栈)来访问的。
程序中的所有计算过程都是在借助于操作数栈来完成的。

2.6、StackOverflowError（可通过-Xss来调教栈深度）

由于每次函数调用都会产生对应的栈帧，从而占用一定的栈空间，因此，如果栈空间不足，那么函数调用自然无法继续进行下去。

当请求的栈深度大于最大可用栈深度时，系统会抛出StackOverflowError栈溢出错误。

package com.fei.zhou.day1;

public class StackOverflowErrorTest {

	private static int count = 0;

	public static void main(String[] args) {
		try {
			test();
		} catch (Exception e) {
			// TODO: handle exception
			e.printStackTrace();
		}

	}

	private static void test() {
		// 描述：使用递归，由于递归没有出口，这段代码可能会抛出栈溢出错误
		System.out.println("最大的调用深度:" + (count++));
		test();
	}
}
结果：
最大的调用深度:12554
Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError
	at sun.nio.cs.UTF_8.updatePositions(UTF_8.java:77)
	at sun.nio.cs.UTF_8$Encoder.encodeArrayLoop(UTF_8.java:564)
	at sun.nio.cs.UTF_8$Encoder.encodeLoop(UTF_8.java:619)
	at java.nio.charset.CharsetEncoder.encode(CharsetEncoder.java:561)
	at sun.nio.cs.StreamEncoder.implWrite(StreamEncoder.java:271)
	at sun.nio.cs.StreamEncoder.write(StreamEncoder.java:125)
	at java.io.OutputStreamWriter.write(OutputStreamWriter.java:207)
	at java.io.BufferedWriter.flushBuffer(BufferedWriter.java:129)
	at java.io.PrintStream.write(PrintStream.java:526)
	at java.io.PrintStream.print(PrintStream.java:669)
	at java.io.PrintStream.println(PrintStream.java:806)
	at com.fei.zhou.day1.StackOverflowErrorTest.test(StackOverflowErrorTest.java:19)
	at com.fei.zhou.day1.StackOverflowErrorTest.test(StackOverflowErrorTest.java:20)
	at com.fei.zhou.day1.StackOverflowErrorTest.test(StackOverflowErrorTest.java:20)
	at com.fei.zhou.day1.StackOverflowErrorTest.test(StackOverflowErrorTest.java:20)