一、JVM和Java体系结构(11)


因为CPU需要不停的切换各个线程,这时候切换回来以后,就得知道接着从哪开始继续执行 。
JVM的字节码解释器就需要通过改变PC寄存器的值来明确下一条应该执行什么样的字节码指令
3.2、PC寄存器为什么会被设定为线程私有?
我们都知道所谓的多线程在一个特定的时间段内只会执行其中某一个线程的方法,CPU会不停地做任务切换,这样必然导致经常中断或恢复,如何保证分毫无差呢?为了能够准确地记录各个线程正在执行的当前字节码指令地址,最好的办法自然是为每一个线程都分配一个PC寄存器,这样一来各个线程之间便可以进行独立计算,从而不会出现相互干扰的情况
由于CPU时间片轮限制,众多线程在并发执行过程中,任何一个确定的时刻,一个处理器或者多核处理器中的一个内核,只会执行某个线程中的一条指令 。这样必然导致经常中断或恢复,如何保证分毫无差呢?每个线程在创建后,都会产生自己的程序计数器和栈帧,程序计数器在各个线程之间互不影响 。
3.3、CPU时间片
CPU时间片即CPU分配给各个程序的时间,每个线程被分配一个时间段,称作它的时间片 。
在宏观上:我们可以同时打开多个应用程序,每个程序并行不悖,同时运行 。
但在微观上:由于只有一个CPU,一次只能处理程序要求的一部分,如何处理公平,一种方法就是引入时间片,每个程序轮流执行 。
五、虚拟机栈 1、虚拟机栈概述 1.1、虚拟机栈出现的背景
由于跨平台性的设计,Java的指令都是根据栈来设计的 。不同平台CPU架构不同,所以不能设计为基于寄存器的 。
优点是跨平台,指令集小,编译器容易实现,缺点是性能下降,实现同样的功能需要更多的指令 。
1.2、初步印象
有不少Java开发人员-I提到Java内存结构,就会非常粗粒度地将JVM中的内存区理解为仅有Java堆(heap)和Java栈(stack)?为什么?
1.3、内存中的栈与堆
栈是运行时的单位,而堆是存储的单位 。
即:栈解决程序的运行问题,即程序如何执行,或者说如何处理数据 。堆解决的是数据存储的问题,即数据怎么放、放在哪儿 。
1.4、虚拟机栈基本内容
Java虚拟机栈是什么?
Java虚拟机栈(JavaStack),早期也叫Java栈 。每个线程在创建时都会创建一个虚拟机栈其内部保存一个个的栈帧(Stack Frame),对应着一次次的Java方法调用 。
生命周期
生命周期和线程一致 。
作用
主管Java程序的运行,它保存方法的局部变量(对象的引用地址、8种基本数据类型)、部分结果,并参与方法的调用和返回 。
package com.lxg.java;/*** @author shkstart* @create 2020 下午 8:32*/public class StackTest {public static void main(String[] args) {StackTest test = new StackTest();test.methodA();}public void methodA() {int i = 10;int j = 20;methodB();}public void methodB(){int k = 30;int m = 40;}}
栈的特点(优点)
对于栈来说不存在垃圾回收问题
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img--19)()]
不存在GC、但存在OOM异常
面试题:开发中遇到的异常有哪些?
栈中可能出现的异常
Java虚拟机规范允许Java栈的大小是动态的或者是固定不变的 。
怎么设置虚拟机栈的大小
Java 虚拟机栈(JavaStack)用于存储方法调用和局部变量等信息,是 JVM 中的一部分 。虚拟机栈的大小可以通过启动参数 -Xss 来设置 。
默认情况下,虚拟机栈的大小为 1MB 。可以使用以下命令设置虚拟机栈的大小为 2MB: