浅揭秘：Java方法调用过程中栈内存到底干了什么

在深入Java编程的世界时，理解其方法调用背后的内存管理机制是至关重要的。

Java作为一种面向对象的语言，其内存管理自动化程度高，但背后涉及的原理却错综复杂，尤其是方法调用过程中的栈帧、堆、方法区等概念。

本文将通过代码示例、图文并茂地揭示Java方法调用的栈内存原理，帮助你构建更稳固的Java基础。

引言

Java程序在执行时，其内存主要被划分为几个关键区域：堆（Heap）、栈（Stack）、方法区（Method Area）、程序计数器（Program Counter Register）以及本地方法栈（Native Method Stack）。其中，方法调用的内存管理主要涉及栈和方法区。

先用一个简单的例子快速了解下这三个区域：

package org.example;

public class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person(){}

    public Person(String name, int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
}

public class JvmDemo1 {
    public static void main(String[] args) {
        int num = 10;
        Person person = new Person("张三", 20);
        Person person1 = new Person();
    }
}

当运行main方法时，Jvm的内存分布如下图：

在这里插入图片描述

接下来，将通过实例来深入分析方法调用过程中，栈内存是如何变化的。

一，栈内存与方法调用

栈内存是线程私有的，用于存储方法调用时的局部变量、操作数栈以及方法出口等信息。

一个线程会创建一个虚拟机栈，不同线程的虚拟机栈不共享。

本文以单线程为例分析方法调用时的内存分布和变化。

1，针对方法调用，虚拟机做了什么

①每当一个方法被调用时，Java虚拟机（JVM）都会为该方法创建一个新的栈帧（Stack Frame），并将其压入当前线程的栈顶。

如下图:

①Jvm会为执行main方法的线程分配一块栈内存，称之为虚拟机栈
②执行main方法时，会在虚拟机栈创建一个栈帧，并压入栈底
③main方法中的局部变量会存储在该栈帧中

在这里插入图片描述

②方法执行完毕后，相应的栈帧会被弹出，释放资源。如下图，main方法执行完毕，对应的栈帧被弹出，因为没有其他方法调用，所以栈内存没有其他栈帧。

在这里插入图片描述

这个过程形象地展示了函数调用的“先进后出”（LIFO）原则。

2，方法链式调用时的内存分布

public class MethodDemo {
    public static void main(String[] args) {
        eat();
    }

    private static void eat() {
        study();
        System.out.println("吃饭");
        sleep();
    }

    private static void study() {
        System.out.println("学习");
    }

    private static void sleep() {
        System.out.println("睡觉");
    }
}