Java（JVM）如何为每个线程分配堆栈

Question

Java应用程序为所有线程启动一个堆。每个线程都有自己的堆栈。

当Java应用程序启动时，我们使用JVM选项-Xms和-Xmx来控制堆的大小，并使用-Xss来控制堆栈大小。

我的理解是，被创建的堆成为JVM的“托管”内存，并且所有正在创建的对象都被放置在那里。

但是，堆栈创建如何工作？ Java是否在创建每个线程时创建一个堆栈？如果是这样，堆栈在内存中的位置？它当然不在“被管理”的堆中。

JVM是从本地内存创建堆栈还是预先为堆栈预分配一部分管理内存区域？如果是这样，JVM如何知道如何创建线程？

Answer 1

JVM使用的内存不仅仅是堆。例如Java方法， 线程堆栈和本地句柄被分配在独立于 堆的内存中，以及JVM内部数据结构。

Further reading。

因此，要回答你的问题：

不Java中创建为每个线程堆栈被创建的时候吗？

是的。

如果是这样，堆栈在内存中的位置？

在JVM分配的内存中，但不在堆上。

如果是这样，JVM如何知道如何创建线程？

它没有。

您可以创建多达你想，直到你已经刷爆你的JVM内存并获得

Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: unable to create new native thread 

编辑：

上述所有指 JVM，但我发现很难相信其他JVM在这些基本问题上会有所不同。

Answer 2

有关Java specification告诉我们的线程堆栈有几件事情。其中包括：

• 每个Java虚拟机线程都有一个私有Java虚拟机堆栈，与该线程同时创建。

• 由于Java虚拟机堆栈从来没有被直接操作，除了推送和弹出帧之外，帧可能是堆分配的。 Java虚拟机堆栈的内存不需要是连续的。

• 规范允许Java虚拟机堆栈要么具有固定的大小，要么根据计算的需要动态扩展和收缩。

现在，如果我们关注诸如HotSpot等JVM实现，我们可以获得更多信息。以下是我从不同来源收集到的一些事实：

• HotSpot中线程的最小堆栈大小似乎是固定的。这就是前面提到的-Xss选项。 (Source)

在Java SE 6，在Sparc默认为512K在32位VM，并且在1024K 64位VM。 ...您可以通过使用-Xss选项运行来减少堆栈大小。 ... 64k是每个线程允许的最小堆栈空间量。

• JRockit从堆栈所在的堆中分配内存。 (Source)

注意，JVM使用更多的内存比刚堆。例如，Java方法，线程堆栈和本地句柄分配在独立于堆的内存中，以及JVM内部数据结构中。

• 有Java线程和热点区域的原生操作系统线程之间的直接映射。 (Source)。

• 但HotSpot中的Java线程堆栈是软件管理的，它不是OS本地线程堆栈。 (Source)

它使用单独的软件堆栈来传递Java参数，而本地C堆栈用于由虚拟机本身。许多JVM内部变量（如程序计数器或Java线程的堆栈指针）都存储在C变量中，这些变量不保证始终保存在硬件寄存器中。这些软件解释器结构的管理占总执行时间的相当大的份额。

• JVM还利用用于本机方法和JVM运行时调用（例如类加载）相同的Java线程堆栈。 (Source)。有趣的是，即使分配的对象有时也可能位于堆栈上而不是堆上作为性能优化。(Source)

JVM可以使用一种称为逃逸分析技术，通过它们可以告诉某些对象保持局限于其整个寿命单个线程，而且寿命由给定叠层的寿命为界帧。这些对象可以安全地分配到堆栈而不是堆上。

而且因为图像是胜过千言万语，这里是从James Bloom

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一个现在回答大家的一些问题：

如何JVM知道如何可能线程会被创建？

它没有。通过创建可变数量的线程可以很容易地通过矛盾来证明。它确实对线程的最大数量和每个线程的堆栈大小做了一些假设。这就是为什么如果分配过多的线程，你可能会耗尽内存（而不是堆内存！）。

Java是否在创建每个线程时创建一个堆栈？

如前所述，每个Java虚拟机线程都有一个私有Java虚拟机堆栈，与该线程同时创建。(Source)。

如果是这样，堆栈在内存中的位置？它当然不在“被管理”的堆中。

如上所述，从技术上讲，Java specification允许堆栈内存存储在堆上。但至少JRockit JVM使用不同的内存部分。

JVM是从本地内存创建堆栈还是预先为堆栈预分配一部分管理内存区域？

栈是JVM管理，因为Java规范prescribes如何必须表现：Java虚拟机堆栈存储帧（§2.6）。 Java虚拟机堆栈类似于传统语言堆栈。用于native方法的本机方法堆栈有一个例外。更多关于这个在the specification。