第五章虚拟机栈

第五章虚拟机栈

文章目录

  • 第五章虚拟机栈
    • 1. 虚拟机栈概述
      • 1.1 虚拟机栈出现的背景
      • 1.2 初步印象
        • 1.2.1 内存中的栈与堆
      • 1.3 虚拟机栈基本内容
        • 1.3.1 Java虚拟机栈是什么?
        • 1.3.2 栈的特点(优点)
        • 1.3.3 栈中可能出现的异常
        • 1.3.4 设置栈内存大小
    • 2. 栈的存储结构
      • 2.1 栈中存储什么
      • 2.2 栈运行原理
      • 2.3 栈帧的内部结构
    • 3. 栈帧——局部变量表
      • 3.1 栈帧之局部变量表
      • 3.2 关于Slot的理解
      • 3.3 举例:静态变量和局部变量的对比
    • 4. 栈帧——操作数栈
    • 5. 代码追踪
    • 6. 栈顶缓存技术(Top-of-Stack Cashing)
    • 7. 栈帧——动态链接(或指向运行时常量池的方法引用)
    • 8. 方法的调用
      • 8.1 虚方法和非虚方法
      • 8.2 关于invokedynamic指令
      • 8.3 方法重写的本质
      • 8.4 虚方法表
    • 9. 栈帧——方法返回地址
    • 10. 栈帧——一些附加信息

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(八位),编译器容易实现。基于寄存器的方式和具体CPU耦合比较高,指令集是十六位的
  • 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开发人员一提到Java内存架构,就会非常粗粒度地讲JVM中的内存区理解为仅有Java堆(heap)和Java栈(stack)?为什么?

1.2.1 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、放在哪里。

在这里插入图片描述

图1 舌尖上的JVM

可以先简单的把图1中左边类比为栈,右边食材类比为堆。

1.3 虚拟机栈基本内容

1.3.1 Java虚拟机栈是什么?
  • 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)对应这一次次的方法调用
  • 是线程私有的(独立)

生命周期

  • 生命周期和线程一致

作用

  • 主管java程序的运行,他保存方法的局部变量、部分结果,并参与方法的调用和返回。
    • 变量有:局部变量和成员变量(或属性)
    • 变量类型有:基本数据变量和引用类型变量(类、数组、接口)
  • 而他可以保存的局部变量包含八种基本数据类型以及引用类型变量(对象)的引用地址(对象数据真正保存的地方在堆中)。

在这里插入图片描述

图2 栈与方法的关系
1.3.2 栈的特点(优点)
  • 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(GC),但是存在OOM问题
1.3.3 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。
1.3.4 设置栈内存大小

可以使用参数-Xss选项来设置线程的最大栈空间,栈的大小直接决定了函数调用的最大可达深度。

2. 栈的存储结构

2.1 栈中存储什么

  • 每个线程都有自己的栈,战中的数据都是以栈帧的格式存在
  • 在这个线程上正在执行的每个方法都各自对应一个栈帧(Stack Frame)
  • 栈帧是一个内存区块,是一个数据集,维系着方法执行过程中的各种数据信息。

2.2 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。
  • 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它方法,对应的新的栈帧会被创建出来,放在栈的顶端,成为新的当前栈。

在这里插入图片描述

图3 栈的运行原理
  • 不同线程中所包含的栈帧是不允许存在相互引用的。既不可能在一个栈帧之中引用另外一个线程的栈帧
  • 如果当前方法调用了其它方法,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,一种是正常的函数返回,使用return指令;另一种是抛出异常,不管使用哪种方式,都会导致栈帧被弹出

2.3 栈帧的内部结构

每个栈帧中存储着:

  • 局部变量表(Local Variables)
  • 操作数栈(Operand Stack)(或表达式栈)
  • 动态链接(Dynamic Linking)(或指向运行时常量池的方法引用)
  • 方法返回地址(Return Adderss)(或方法正常退出或者异常退出的定义)
  • 一些附加信息

在这里插入图片描述

图4 栈桢内部结构

3. 栈帧——局部变量表

  • 局部变量表也被称之为局部变量数组或本地变量表
  • 定义为一个数字数组,主要用于存储方法参数和定义在方法体内的局部变量,这些数据类型包括各类基本数据类型、对象引用(reference),以及returnAddress类型
  • 由于局部变量表是建立在线程的栈上,实现线程的私有数据,因此不存在数据安全问题
  • 局部变量表所需的容量大小是在编译期确定下来的,并保存在方法的Code属性的maximum local variables数据项中。在方法运行期间是不会改变局部变量表的大小的。
  • 方法嵌套调用的次数由栈的大小决。一般来说,栈越大,方法嵌套调用次数越多。对一个函数而言,它的参数和局部变量越多,使得局部变量表膨胀,它的栈帧就越大,以满足方法调用所需传递的信息增大的需求。进而函数调用就会占用更多的栈空间,导致其嵌套调用次数就会减少。
  • 局部变量表中的变量只在当前方法调用中有效。在方法执行时,虚拟机通过使用局部变量表完成参数值到参数变量列表的传递过程。当方法调用结束后,随着方法栈帧的销毁,局部变量表也会随之销毁。

小插曲: javap -v .class只是对class文件进行了解析。真正反编译IEDA会自动进行,直接点击out目录下的.class文件,IEDA即自动反编译。

在这里插入图片描述

图5 字节码文件原始样子(没有经过解析)

在这里插入图片描述

图6 javap -v解析出main下局部变量表的容量大小

图6中的locals则说明main线程中局部变量表的容量大小为3。

在这里插入图片描述

图7 局部变量表详细存储内容

图7中

  • Slot表示索引(0、1、2)
  • Name表示存储内容的参数名字
  • Signature表示引用的名称
    • 第一个L字母表示这个变量为引用类型,后面的java…为引用名称
    • 第一个I字母表示这个变量为整型变量

**方法嵌套调用的次数由栈的大小决定。**一般来说,栈越大,方法嵌套调用次数越多。对一个函数而言,它的参数和局部变量越多,使得局部变量表膨胀,它的栈帧就越大,以满足方法调用所需传递的信息增大的需求。进而函数调用就会占用更多的栈空间,导致其嵌套调用次数就会减少。

**局部变量表中的变量只在当前方法调用中有效。**在方法执行时,虚拟机通过使用局部变量表完成参数值到参数变量列表的传递过程。当方法调用结束后,随着方法栈帧的销毁,局部变量表也会随之销毁。

3.1 栈帧之局部变量表

在这里插入图片描述

图8 main方法解析
  • **Name:**表示方法的名称
    • 名称为main
  • **Descriptor:**对方法的参数进行描述
    • 第一个字母为L 表示引用类型
    • 括号内后面的其它字母表示引用的名称
    • 最后一个括号外的V表示返回值为void
  • **Access flags:**表示访问标识
    • main标识为public static

图8中右侧总的描述就为:这是一个参数为java.lang.String类型、返回值为void、名称为main的public static方法,

在这里插入图片描述

图9 main方法的Code解析(一)
  • **Bytecode:**字节码指令
  • Misc:
    • Maximum local variables:局部变量表的容量大小
    • Code length:字节码指令长度

图10 Code解析(二)

图10左图LineNumberTable:

  • **Start PC——>Line Number:**表示Bytecode行号与java代码行号的对应关系

图10右图LocalVariableTable:

  • **Name:**表示局部变量栈中存储的参数的名字
  • **Start PC:**表示此参数Bytecode的起始作用行数(定义行数+1)
  • **length:**表示此参数作用的Bytecode行数有多少行

3.2 关于Slot的理解

  • 参数值的存放总是在局部变量数组的index0开始,到数组长度-1的索引结束。
  • 局部变量表,最基本的存储单元是slot(变量槽)
  • 局部变量表中存放编译期可知的各种基本数据类型(8种),引用类型(reference),returnAddress类型的变量。
  • 在局部变量表里32位以内的类型只占用一个slot(包括
    returnAddress类型)
    64位的类型(long和double)占用两个slot
    • byte . short . char在存储前被转换为int,boolean也被转换为int,0表示false ,非0表示true。
    • long和double 则占据两个slot。
  • JVM会为局部变量表中的每一个slot分配一个访问索引(如图7所示),通过这个索引即可成功访问到局部变量表中指定的局部变量值
  • 一个实例方法被调用的时候,它的方法参数方法体内部定义的局部变量将会按照顺序被复制到局部变量表中的每一个slot上
  • 如果需要访问局部变量表中一个64bit的局部变量值时,只需要使用前一个索引即可。(比如:访问long或double类型变量)
  • 如果当前帧是由构造方法或者实例方法创建的,那么该对象引用this将会存放在index为0的slot处,其余的参数按照参数表顺序继续排列。由于静态方法对应的局部变量表中的slot没有保存this变量,所以在静态方法中无法使用this.形式

在这里插入图片描述

图11 局部变量表中用slot存储参数
  • 栈帧中的局部变量表中的槽位是可以重用的,如果一个局部变量过了其作用域,那么在其作用域之后申明的新的局部变量就很有可能会复用过期局部变量的槽位,从而达到节省资源的目的。如图12中,test4实例方法有四个变量(包括this),但是maximum local variables是3,说明有变量进行了槽位覆盖。如图13所示,变量b是从Bytecode的4行开始,长度为4,也就是从8行作用域结束。当定义变量c时,由于存储b变量已经失效了,则c变量直接存储到本来保存了b变量的Slot卡槽。所以整个过程中本局部变量表的最大本地变量容量就是3。

在这里插入图片描述

图12 slot槽位复用

在这里插入图片描述

图13 slot槽位复用(二)

3.3 举例:静态变量和局部变量的对比

变量的分类:

  • 按照数据类型分:

    ①基本数据类型

    ②引用数据类型

  • 按照在类中声明的位置分:

    ①成员变量:在使用前,都经历过默认初始化赋值

    • 类变量:linking的prepare阶段:给类变量默认赋值 —>initial阶段:给类变量显示赋值,即给clinit方法赋值
    • 实例变量:随着对象的创建,会在堆空间中分配实例变量空间,并进行默认赋值

    ②局部变量:在使用前必须进行显示赋值!否则,编译不通过

4. 栈帧——操作数栈

  • 每一个独立的栈帧除了包含局部变量表以外,还包含一个后进先出(Last-In-First-out)的操作数栈,也可以称之为表达式栈(Expression Stack)
  • 操作数栈,在方法执行过程中,根据字节码指令,往栈中写入数据或提取数据,即入栈(push)/出栈(pop)。
    • 某些字节码指令将值压入操作数栈,其余的字节码指令将操作数取出栈。使用它们后再把结果压入栈。
    • 比如:执行复制、交换、求和等操作
  • 操作数栈,主要用于保存计算过程的中间结果,同时作为计算过程中变量临时的存储空间
  • 操作数栈就是JVM执行引擎的一个工作区当一个方法刚开始执行的时候一个新的栈帧也会随之被创建出来,这个方法的操作数栈是空的
  • 每一个操作数栈都会拥有一个明确的栈深度用于存储数值(用数组结构来实现的栈),其所需的最大深度在编译期就定义好了,保存在方法的code属性中,为max stack的值
  • 栈中的任何一个元素都是可以任意的Java数据类型。
    • 32bit的类型占用一个栈单位深度
    • 64bit的类型占用两个栈单位深度
  • 操作数栈并非采用访问索引的方式来进行数据访问的,而是只能通过标准的入栈(push)和出栈(pop)操作来完成一次数据访问
  • 如果被调用的方法带有返回值的话,其返回值将会被压入当前栈帧的操作数栈中,并更新PC寄存器中下一条需要执行的字节码指令。
  • 操作数栈中元素的数据类型必须与字节码指令的序列严格匹配,这由编译器在编译器期间进行验证,同时在类加载过程中的类检验阶段的数据流分析阶段要再次验证。
  • 另外,我们说Java虚拟机的解释引擎是基于栈的执行引擎,其中的栈指的就是操作数栈

5. 代码追踪

public class OperandStackTest {public void testAddOperation(){byte i = 15;int j = 8;int k = i + j;}
}

在这里插入图片描述

图14 字节码及PC、局部变量表、操作数栈情况(一)

如图14可以看出,一开始PC寄存器指向字节码第0行,局部变量表从索引1开始存储数据(因为此方法是实例方法,非静态方法,第一个索引存储了this引用),操作数栈首先把第零行的操作数存储了。

在这里插入图片描述

图15 字节码及PC、局部变量表、操作数栈情况(二)

如图15所示,PC寄存器不断的存储下一个指令地址,执行引擎不断的从PC寄存器中读取新的指令地址的字节码指令,并翻译为机器指令让CPU做运算。操作指令istore_n、bipush分别是将操作数栈中存储的值存储到局部变量表索引为n的地址中、将对应的值存储到操作数栈中。

图16 字节码及PC、局部变量表、操作数栈情况(三)

如图16所示,iload_n代表将局部变量表中索引为n处存储的值加载到操作数栈中。

v

图17 字节码及PC、局部变量表、操作数栈情况(四)

如图17所示, iadd指令是出栈操作数栈中的两个存储的值,并做加法运算。istore_3将运算结果保存到局部变量表中索引位置为3处。

再看一个调用了带有返回值方法的方法:

public class OperandStackTest {public void testAddOperation(){byte i = 15;int j = 8;int k = i + j;}public int getSum(){int m = 10;int n = 20;int k = m - n;return k;}public void testGetSum(){int i = getSum();int j = 10;}
}

图18 调用了带有返回值方法的方法

如图18所示,testGetSum()方法中调用了getSum()方法,且getSum()方法带有返回值。由图可知,testGetSum()方法对应的栈帧,一开始就执行了aload_0指令,aload_0 是加载的this变量,invokevirtual执行this变量的getSum方法,并将返回值入操作数栈 ,istore_1 让操作数栈中存储的值出栈(即返回值出栈),再存储到局部变量表索引为n的地址中。

6. 栈顶缓存技术(Top-of-Stack Cashing)

  前面提过,基于栈式架构(还有基于寄存器的虚拟机)的虚拟机所使用的零地址指令更加紧凑,但完成一项操作的时候必然需要使用更多的入栈和出栈指令,这同时也就意味着将需要更多的指令分派(instruction dispatch)次数和内存读/写次数。
  由于操作数是存储在内存中的,因此频繁地执行内存读/写操作必然会影响执行速度。为了解决这个问题,HotSpot JVM的设计者们提出了栈顶缓存(ToS, Top-of-Stack Cashing)技术,将栈项元素全部缓存在物理CPU的寄存器中,以此降低对内存的读/写次数,提升执行引擎的执行效率。

7. 栈帧——动态链接(或指向运行时常量池的方法引用)

图4中的方法返回地址动态链接一些附加信息三个有些地方会被统称为帧数据区

  • 每一个栈帧内部都包含一个指向运行时常量池中该栈帧所属方法的引用。包含这个引用的目的就是为了支持当前方法的代码能够实现动态链接(Dynamic Linking) 。比如: invokedynamic指令
  • Java源文件编译字节码文件中时,所有的变量方法引用都作为符号引用(Symbolic Reference) 保存在class文件的常量池里。比如:描述一个方法调用了另外的其他方法时,就是通过常量池中指向方法的符号引用来表示的,那么动态链接的作用就是为了将这些符号引用转换为调用方法的直接引用。
public class DynamicLinkingTest {int num = 10;public void methodA(){System.out.println("methodA()...");}public void methodB(){System.out.println("methodB()...");methodA();num++;}
}

在这里插入图片描述

图19 动态链接

如图19中 #3 #6 #5 等就是动态链接,指向常量池中的方法引用。图20即常量池。

在这里插入图片描述

图20 常量池

在这里插入图片描述

图21 方法区与栈的关联结构

8. 方法的调用

在JVM中,将符号引用(#3 #5 …)换为调用方法的直接引用(java.lang.String …)与方法的绑定机制相关。

  • **静态链接:**当一个字节码文件被装载进JVM内部时,如果被调用的目标方法在编译期可知,且运行期保持不变时。这种情况下将调用方法的符号引用转换为直接引用的过程称之为静态链接。
  • **动态链接:**如果被调用的方法在编译期无法被确定下来,也就是说,只能够在程序运行期将调用方法的符号引用转换为直接引用,由于这种引用转换过程具备动态性,因此也就被称之为动态链接。

对应的方法的绑定机制为:早期绑定(Early Binding)和晚期绑定(Late Binding)。绑定是一个字段、方法或者类在符号引用被替换为直接引用的过程,这仅仅发生一次

  • **早期绑定:**早期绑定就是指被调用的目标方法如果在编译期可知,且运行期保持不变时即可将这个方法与所属的类型进行绑定,这样一来,由于明确了被调用的目标方法究竟是哪一个,因此也就可以使用静态链接的方式将符号引用转换为直接引用。
  • **晚期绑定:**如果被调用的方法在编译期无法被确定下来,只能够在程序运行期根据实际的类型绑定相关的方法,这种绑定方式也就被称之为晚期绑定。
class Animal {public void eat(){System.out.println("动物进食");}
}interface Huntable{void hunt();
}class Dog extends Animal implements Huntable{@Overridepublic void eat() {System.out.println("狗吃骨头");}@Overridepublic void hunt() {System.out.println("捕获耗子 多管闲事");}
}class Cat extends Animal implements Huntable{public Cat() {super();    //早期绑定}public Cat(String name){this(); //早期绑定}@Overridepublic void eat() {super.eat();    //早期绑定System.out.println("猫吃鱼");}@Overridepublic void hunt() {System.out.println("捕获耗子 天经地义");}
}public class AnimalTest{public void showAnimal(Animal animal){animal.eat();   //表现为晚期绑定}public void showHunt(Huntable h){h.hunt();   //表现为晚期绑定}
}

其中animal.eat(); h.hunt();为晚期绑定。因为编译期间不知道具体是调用的哪个类的方法,可能是Cat类,也有可能是Dog类。

随着高级语言的横空出世,类似于Java一样的基于面向对象的编程语言如今越来越多,尽管这类编程语言在语法风格上存在一定的差别,但是它们彼此之间始终保持着一个共性,那就是都支持封装、继承和多态等面向对象特性,既然这一类的编程语言具备多态特性,那么自然也就具备早期绑定和晚期绑定两种绑定方式。
Java中任何一个普通的方法其实都具备虚函数的特征,它们相当于c++语言中的虚函数(C++中则需要使用关键字virtual来显式定义)。如果在Java程序中不希望某个方法拥有虚函数的特征时,则可以使用关键字final来标记这个方法。

8.1 虚方法和非虚方法

非虚方法:

  • 如果方法在编译器就确定了具体的调用版本,这个版本在运行时是不可变的。这样的方法称为非虚方法
  • 静态方法、私有方法、final方法、实例构造器、父类方法都是非虚方法。

其他方法称为虚方法

class Father{public Father(){System.out.println("father的构造器");}public static void showStatic(String str){System.out.println("father" + str);}public final void showFinal(){System.out.println("father show final");}public void showCommon(){System.out.println("father 普通方法");}
}public class Son extends Father{public Son() {//invokespecialsuper();}public Son(int age){//invokespecialthis();}//不是重写的父类的静态方法 因为静态方法不能被重写public static void showStatic(String str){System.out.println("son "+ str);}private void showPrivate(String str){System.out.println("son private" + str);}public void show(){//invokestaticshowStatic("atguigu.com");//invokestaticsuper.showStatic("good!");//invokespecialshowPrivate("hello!");//invokespecialsuper.showCommon();//invokevirtualshowFinal();    //因为此方法生命有final 不能被子类重写 所以也认为此方法是非虚方法//super.showFinal();invokespecial//虚方法如下//invokevirtualshowCommon();//invokevirtualinfo();MethodInterface in = null;//invokeinterfacein.methodA();}public void info() {}public void display(Father f){f.showCommon();}public static void main(String[] args) {Son so = new Son();so.show();}
}interface MethodInterface{void methodA();
}

8.2 关于invokedynamic指令

虚拟机中提供了以下几条方法调用指令:

  • 普通调用指令:
  1. invokestatic:调用静态方法,解析阶段确定唯一方法版本
  2. invokespecial:调用方法、私有及父类方法(一定要加super,不然即使子类调用了父类有、但是子类没有重写的方法,也算是invokevirtual即虚方法),解析阶段确定唯一方法版本
  3. invokevirtual:调用所有虚方法(除final修饰的外)
  4. invokeinterface:调用接口方法
  • 动态调用指令:
  1. invokedynamic:动态解析出需要调用的方法,然后执行

前四条指令固化在虚拟机内部,方法的调用执行不可人为千预,而invokedynamic指令则支持由用户确定方法版本。其中invokestatic指令和invokespecial指令调用的方法称为非虚方法,其余的(final修饰的除外)称为虚方法。

  • JVM字节码指令集一直比较稳定,一直到Java7中才增加了一个invokedynamic指令,这是Java为了实现『动态类型语言』支持而做的一种改进。
  • 但是在Java7中并没有提供直接生成invokedynamic指令的方法,需要借助ASM这种底层字节码工具来产生invokedynamic指令。直到Java8的Lambda表达式的出现,invokedynamic指令的生成,在Java中才有了直接的生成方式。
  • Java7中增加的动态语言类型支持的本质是对Java虚拟机规范的修改,而不是对Java语言规则的修改,这一块相对来讲比较复杂,增加了虚拟机中的方法调用,最直接的受益者就是运行在Java平台的动态语言的编译器。

动态类型语言和静态类型语言:

动态类型语言和静态类型语言两者的区别就在于对类型的检查是在编译期还是在运行期,满足前者就是静态类型语言,反之是动态类型语言。
说的再直白一点就是,**静态类型语言是判断变量自身的类型信息;动态类型语言是判断变量值的类型信息,变量没有类型信息,变量值才有类型信息,**这是动态语言的一个重要特征。

比如java中:静态类型语言 变量有类型String info = "hello";	//是正确的 但是如果直接把String info = hello 就是错误的 因为编译期间hello 不满足String类型
JS:动态类型语言 变量值有类型var name = "shkstart";	var name = 10;
python:动态类型语言 变量值有类型info = 130.5

8.3 方法重写的本质

Java语言中方法重写的本质:

  1. 找到操作数栈项的第一个元素所执行的对象的实际类型,记作C。
  2. 如果在类型C中找到与常量中的描述符合简单名称都相符的方法,则进行访问权限校验,如果通过则返回这个方法的直接引用,查找过程结束;如果不通过,则返回java.lang.IllegalAccessError异常。
  3. 否则,按照继承关系从下往上依次对C的各个父类进行第2步的搜索和验证过程。
  4. 如果始终没有找到合适的方法,则抛出java.lang .AbstractMethodError异常。

IllegalAccessError介绍:
程序试图访问或修改-一个属性或调用一个方法,这个属性或方法,你没有权限访问。一般的,这个会引起编译器异常。这个错误如果发生在运行时,就说明一个类发生了不兼容的改变。

8.4 虚方法表

  • 在面向对象的编程中,会很频繁的使用到动态分派,|如果在每次动态分派的过程中都要重新在类的方法元数据中搜索合适的目标的话就可能影响到执行效率。因此,为了提高性能,JVM采用在类的方法区建立一个虚方法表(virtual method table) (非虚方法不会出现在表中)来实现。使用索引表来代替查找。

  • 每个类中都有一个虚方法表,表中存放着各个方法的实际入口。

那么虚方法表什么时候被创建?

  • **虚方法表会在类加载的链接阶段被创建并开始初始化,**类的变量初始值准备完成之后,JVM会把该类的方法表也初始化完毕。

在这里插入图片描述

图22 虚方法表(一)

在这里插入图片描述

图23 虚方法表(二)

9. 栈帧——方法返回地址

  • 在放调用该方法的pc寄存器的值。
  • 一个方法的结束,有两种方式: .
    ➢ 正常执行完成
    ➢ 出现未处理的异常,非正常退出
  • 无论通过哪种方式退出,在方法退出后都返回到该方法被调用的位置。方法正常退出时,调用者的pc计数器的值作为返回地址,即调用该方法的指令的下一条指令的地址。而通过异常退出的,返回地址是要通过异常表来确定,栈帧中一般不会保存这部分信息。

本质上,方法的退出就是当前栈帧出栈的过程。此时,需要恢复上层方法的局部变量表、操作数栈、将返回值压入调用者栈帧的操作数栈、设置PC寄存器值等,让调用者方法继续执行下去。

正常完成出口和异常完成出口的区别在于:通过异常完成出口退出的不会给他的上层调用者产生任何的返回值。

当一个方法开始执行后,只有两种方式可以退出这个方法:
1、执行引擎遇到任意一个方法返回的字节码指令(return),会有返回值传递给上层的方法调用者,简称正常完成出口;
➢一个方法在正常调用完成之后究竟需要使用哪-一个返回指令还需腰根据万法返回值
的实际数据类型而定。
➢在字节码指令中,返回指令包含ireturn (当返回值是boolean、byte、char、short和int类型时使用)、lreturn、freturn、 dreturn以及areturn,另外还有一个return指令供声明为void的方法、实例初始化方法、类和接口的初始化方法使用。

2、在方法执行的过程中遇到了异常(Exception),并且这个异常没有在方法内进行处理,也就是只要在本方法的异常表中没有搜索到匹配的异常处理器,就会导致方法退出。简称异常完成出口。

方法执行过程中抛出异常时的异常处理,存储在-一个异常处理表,方便在发生异常的时候找到处理异常的代码。

10. 栈帧——一些附加信息

栈帧中还允许携带与Java虚拟机实现相关的一-些附加信息。例如,对程序调试提供支持的信息。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://xiahunao.cn/news/2805580.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系瞎胡闹网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

安科瑞企业微电网智慧能源管理系统生态交流会顺利举行

2024年1月12日,安科瑞企业微电网智慧能源管理系统生态交流会顺利举行,本次会议旨在围绕双碳目标,共同探讨如何抓住新机遇、新市场,充分利用安科瑞企业微电网智慧能源的一站式服务,为企业节能、减碳、降本赋能&#xff…

第十一天-Excel的操作

目录 1.xlrd-Excel的读模块 安装 使用 获取工作簿 读取工作簿的内容 xlsxwriter-Excel的写模块 安装 使用 生成图表 add_series参数 图表的样式 demo:生成图表 Excel的操作在python中有多个模块,为了能够快速使用,选择了相对简单…

变分自编码器 VAE 超详解,从简单公式推导到模型结构到模型理解

参考文献: [1] Kingma D P, Welling M. Auto-encoding variational bayes[J]. arXiv preprint arXiv:1312.6114, 2013. [2] Doersch C. Tutorial on variational autoencoders[J]. arXiv preprint arXiv:1606.05908, 2016. [3] 变分自编码器(一&#xff…

Linux学习方法-框架学习法——Linux应用程序编程框架

配套视频学习链接:https://www.bilibili.com/video/BV1HE411w7by?p4&vd_sourced488bc722b90657aaa06a1e8647eddfc 目录 Linux应用程序编程 Linux应用程序编程 Linux文件I/O(input/output) Linux文件I/O(五种I/O模型) Linux多进程 Linux多线程 网络通信(s…

ChatGPT在综合数据处理中的应用(续篇)

ChatGPT在综合数据处理中的应用(续篇) 小蜜蜂AI网站可以体验,扫码注册。 1.1 案例1: 用户连续活跃天数获取 ​ 用户连续活跃天天数有点类似于留存率指标,也能反映用户留存情况,实现逻辑稍微有些难度,我们…

第六章 本地方法接口

第六章 本地方法接口 文章目录 第六章 本地方法接口0. 前情提要1. 什么是本地方法2. 为什么要使用Native Method 0. 前情提要 图1 JVM架构 前几章讲完了类加载器子系统、运行时数据区的虚拟机栈和PC寄存器。这一节先穿插一节本地方法接口和本地方法库,再介绍本地方法…

第3.3章:StarRocks数据导入——Stream Load

一、概述 Stream Load是StarRocks最为核心的导入方式,用户通过发送HTTP请求将本地文件或数据流导入至StarRocks中,其本身不依赖其他组件。 Stream Load支持csv和json两种数据文件格式,适用于数据文件数量较少且单个文件的大小不超过10GB 的场…

RGB颜色如何转换为十六进制?16进制颜色代码怎么转为RGB颜色值?

我们在调整网站的色彩搭配,或修改图片的时候,偶尔需要用到RGB颜色值,或者16进制颜色代码。 如果我只知道16进制颜色代码想要知道RGB颜色值,那么16进制颜色代码怎么转为RGB颜色值?又或者我知道RGB颜色值想要知道16进制…

golang tun设备创建并监听

golang tun设备创建并监听 linux tun设备文件地址为/dev/net/tun.直接打开即可(关闭文件描述符创建的tun虚拟接口自动注销) fd,err:syscall.Open("/dev/net/tun",syscall.O_RDWR,0640)//关闭 syscall.Close(fd)初始化 配置ip地址启动虚拟网卡 ip addr add xxx.xx…

深入理解flinksql执行流程,calcite与catalog相关概念,扩展解析器实现语法的扩展

深入理解Flink Sql执行流程 1 Flink SQL 解析引擎1.1SQL解析器1.2Calcite处理流程1.2.1 SQL 解析阶段(SQL–>SqlNode)1.2.2 SqlNode 验证(SqlNode–>SqlNode)1.2.3 语义分析(SqlNode–>RelNode/RexNode&#…

[c++]实例观察返回值优化

1 返回值优化现象 RVO 如下代码,在 MakeObj() 中创建了一个局部对象 obj,并将 obj 返回。 Test() 函数调用了 MakeObj(),并将 MakeObj() 的返回值赋值给了 obj。 按我们的预期,MakeObj() 是值返回,在 main() 调用 Tes…

商业智能信息系统(BI):一文扫盲,全面掌握企业经营状况。

大家好,我是大美B端工场,本期继续分享商业智能信息系统的设计,欢迎大家关注,如有B端写系统界面的设计和前端需求,可以联络我们。 一、BI是什么 商业智能(Business Intelligence,简称BI&#xf…

c语言经典测试题5

1.题1 t0; while(printf("*")) { t; if (t<3) break; }关于上述代码描述正确的是&#xff1f; A: 其中循环控制表达式与0等价 B: 其中循环控制表达式与0等价 C: 其中循环控制表达式是不合法的 D: 以上说法都不对 我们来分析一下&#xff1a;printf的返回值…

笔记本Win 10系统查看电池健康状况

博主最近换了个笔记本电池&#xff0c;之前的电池容量明显变小了很多&#xff0c;而且出现了轻微鼓包的情况。所以用gpt问了一下怎么用系统的方法查看电池情况。 在Windows 10系统中&#xff0c;您可以通过以下步骤来查看笔记本电脑电池的健康状况&#xff1a; 打开命令提示符&…

ARM服务器部署Kafka集群

安装前必备的条件是: (1)安装jdk(提供环境); (2)安装zookeeper(注册kafka信息); 需要这方面信息的可以查看我之前写的文档; 一.下载安装包 Kafka官网下载地址 Apache Kafka 根据自己需要下载相应的版本 目前最新的版本是3.6.1。 二.解压安装包 服务器上传下载好的kafk…

VSCODE include错误 找不到 stdio.h

解决办法&#xff1a; Ctrl Shift P 打开命令面板&#xff0c; 键入 “Select Intellisense Configuration”&#xff08;下图是因为我在写文章之前已经用过这个命令&#xff0c;所以这个历史记录出现在了第一行&#xff09; 再选择“Use gcc.exe ”&#xff08;后面的Foun…

智慧公厕与智慧驿站:城市未来公共厕所的革命性升级

在当今社会&#xff0c;智慧公厕已经成为城市建设中一个备受关注的话题。智慧公厕究竟是什么&#xff1f;它代表了未来式的公共厕所&#xff0c;在使用方式、服务方式、管理方式、协作方式上均是变革式的升级。随着科技的进步和城市化的发展&#xff0c;智慧公厕的未来发展趋势…

悄悄话花费的时间(C语言)【二叉树各结点统计求和】

题目描述 给定一个二叉树&#xff0c;每个节点上站着一个人&#xff0c;节点数字表示父节点到该节点传递悄悄话需要花费的时间。 初始时&#xff0c;根节点所在位置的人有一个悄悄话想要传递给其他人&#xff0c;求二叉树所有节点上的人都接收到悄悄话花费的时间。 输入描述 …

LeetCode刷题----day6(1)

转载自该文章https://programmercarl.com/%E9%93%BE%E8%A1%A8%E7%90%86%E8%AE%BA%E5%9F%BA%E7%A1%80.html 链表基础 什么是链表 链表是一种通过指针串联在一起的线性结构&#xff0c;每一个节点由两部分组成&#xff0c;一个是数据域一个是指针域&#xff08;存放指向下一个…

挑战杯 基于卷积神经网络的乳腺癌分类 深度学习 医学图像

文章目录 1 前言2 前言3 数据集3.1 良性样本3.2 病变样本 4 开发环境5 代码实现5.1 实现流程5.2 部分代码实现5.2.1 导入库5.2.2 图像加载5.2.3 标记5.2.4 分组5.2.5 构建模型训练 6 分析指标6.1 精度&#xff0c;召回率和F1度量6.2 混淆矩阵 7 结果和结论8 最后 1 前言 &…