Java线程运行的原理详解

目录

  • 栈与栈帧
  • 线程的上下文切换
  • 总结

栈与栈帧 JVM中由堆、栈、方法区所组成,其中栈内存就是分配给线程使用的,每个线程启动后,虚拟机都会为其分配一块栈内存。
  • 每个栈由多个栈帧组成,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方法
public class Main {public static void main(String[] args) {method1(10); }private static void method1(int x) {int y = x + 1; Object m = method2(); System.out.println(m); }private static Object method2() {Object n = new Object(); return n; }}

首先进行类加载,类信息进入方法区
Java线程运行的原理详解
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类加载完成后,jvm会启动一个线程为main的主线程,并且为线程分配一块栈内存,同时分配给任务调度器执行,当被分配时间片,分配给主方法一个栈帧内存。
【Java线程运行的原理详解】Java线程运行的原理详解
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程序计数器存储下一行要执行的语句的位置,执行到main方法的method1语句,调用method1方法,为method1方法分配栈帧
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同时在method1中又调用mehtod2方法,jvm又为method2分配栈帧
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方法2执行完毕,释放method2的栈帧内存,并执行method2返回地址处的代码
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随后的执行不在赘述,随着一个个方法的执行结束,依次出栈。

线程的上下文切换 因为以下一些原因导致cpu不再执行当前的线程,转而执行另一个线程的代码
  • 线程的cpu时间片用完
  • 垃圾回收
    • 垃圾回收时会停止所有当前正在工作的线程,执行GC线程
  • 有更高优先级的线程需要运行
  • 线程自己调用了sleep,yield,wait,join,park,synchronized、lock等方法
当Context Switch 发生时,需要由操作系统保存当前线程的状态,并恢复另一个线程的状态,Java中对应的概念就是程序计数器,它的作用时记录下一条jvm执行的执行地址,是线程私有的
  • 状态包括程序计数器、虚拟机栈中每个栈帧的信息,如局部变量、操作数栈、返回地址等
  • Context Switch 频繁发生会影响性能

总结 本篇文章就到这里了,希望能够给你带来帮助,也希望您能够多多关注脚本之家的更多内容!

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