03、虚拟机栈

一、概述

Java虚拟机栈（Java Virtual Machine Stack），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，虚拟机栈是线程私有的，生命周期和线程一致

虚拟机栈主管Java程序的运行，它保存方法的局部变量、部分结果，并参与方法的调用和返回。

二、虚拟机栈特点

栈是一种快速有效的分配存储方式，访问速度仅次于程序计数器。

JVM直接对Java栈的操作只有两个：

• 每个方法执行，伴随着进栈（入栈、压栈）
• 执行结束后的出栈工作

对于栈来说不存在垃圾回收问题（但栈存在溢出）

三、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。

• 如果采用固定大小的Java虚拟机栈，那每一个线程的Java虚拟机栈容量可以在线程创建的时候独立选定。如果线程请求分配的栈容量超过Java虚拟机栈允许的最大容量，Java虚拟机将会抛出一个StackOverflowError 异常。
• 如果Java虚拟机栈可以动态扩展，并且在尝试扩展的时候无法申请到足够的内存，或者在创建新的线程时没有足够的内存去创建对应的虚拟机栈，那Java虚拟机将会抛出一个 OutOfMemoryError 异常。

四、栈内存大小设置

-Xss 设置的大小决定了函数调用的深度，如果函数调用的深度大于设置的Xss大小，那么将会抛java.lang.StackOverflowError异常

官方文档

-Xss size

Sets the thread stack size (in bytes). Append the letter k or K to indicate KB, m or M to indicate MB, or g or G to indicate GB. The default value depends on the platform:

• Linux/x64 (64-bit): 1024 KB
• OS X (64-bit): 1024 KB
• Oracle Solaris/x64 (64-bit): 1024 KB
• Windows: The default value depends on virtual memory

The following examples set the thread stack size to 1024 KB in different units:

-Xss1m

-Xss1024k

-Xss1048576

五、栈运行原理

JVM直接对Java栈的操作只有两个，就是对栈帧的压栈和出栈，遵循“先进后出”/“后进先出”原则。

在一条活动线程中，一个时间点上，只会有一个活动的栈帧。即只有当前正在执行的方法的栈帧（栈顶栈帧）是有效的，这个栈帧被称为当前栈帧（Current Frame），与当前栈帧相对应的方法就是当前方法（Current Method），定义这个方法的类就是当前类（Current Class）。

执行引擎运行的所有字节码指令只针对当前栈帧进行操作。

如果在该方法中调用了其他方法，对应的新的栈帧会被创建出来，放在栈的顶端，成为新的当前帧。

如果当前方法调用了其他方法，方法返回之际，当前栈帧会传回此方法的执行结果给前一个栈帧，接着，虚拟机会丢弃当前栈帧，使得前一个栈帧重新成为当前栈帧。

Java方法有两种返回函数的方式，不管使用哪种方式，都会导致栈帧被弹出。

一种是正常的函数返回，使用return指令；

另外一种是抛出异常。