并发编程-线程运行原理

首先我们要先知道jvm中有哪些区域，常见的就是栈，堆，方法区等，堆是创建对象时，对象的存储地址，方法区时代码生成字节码文件时存放的区域，栈呢，其实栈就是给线程的，每当线程运行时，虚拟机就会分配栈内存给线程，一个线程一个独立的栈内存，每个栈由多个栈帧（Frame）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那个方法

下面给演示一下示例代码

package n3;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

@Slf4j(topic = "c.TestFrames")
public class TestFrames {
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;
}

}

程序运行过程
1，执行类加载过程将这个类的字节码文件加载到jvm的方法区中
2，会在stack中创建一个main主线程 并且分配内存，交给cpu去执行
3，main线程调用main方法，并创建一个main栈帧（局部变量表，args，返回地址，所记录，操作数栈） 局部变量表中存放的就是方法中的局部变量和方法参数
每个栈中都会有个程序计数器，用来记录程序执行到哪一步了，用来提供给cpu执行哪一行代码
4，main方法执行的时候，jvm会在堆中去创建一个newString[]数组，去给main方法的args参数赋值。返回地址就是代表的退出地址
5，main方法调用method1方法，并在main线程栈创建一个method1栈帧，局部变量表中存放的是method1方法中的局部变量和方法参数，返回地址就是方法区中method1方法退出后的地址
6，执行method1方法，创建一个method2栈帧，局部变量表中存放的是method2方法中的局部变量和方法参数，返回地址就是方法区中method2方法退出后的地址
7，执行method2方法，在堆区中创建了一个object的对象，并且返回，所以method1中m的值实际上是这个object对象
最后执行完成后进行销毁内存 根据返回地址一步一步的进行返回，最后stack中method2栈帧销毁，method1栈帧销毁，main栈帧销毁 main线程销毁
但是注意的每个线程的栈内存是相互独立的，互不影响，只不过每个线程的执行要很多因素的影响如cpu是几核的，线程是否拿到cpu的时间片等

这个就是接下来要将的线程的上下文切换

啥是线程的上下文切换，就是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

1，该线程cpu时间片用完

2，发生了垃圾回收，当垃圾回收发生的时候，所有的工作线程（业务线程）都要给垃圾回收线程进行线程让步

3，有更高优先级的线程运行

4，线程自己调用了sleep，join，wait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，它的作用是记住下一条 jvm 指令的执行地址，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
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