堆栈帧、方法调用和垃圾回收

Question

我正在学习GC。我了解到有关方法调用的以下机制：

在JAVA中的每个方法调用时，都会创建一个新的Frame并将其推入堆栈。该帧包含局部变量、操作数堆栈和对常量池的引用。当方法成功完成或方法抛出未捕获的异常时，将删除该帧。

同时还有以下信息：

JVM规范不需要Java堆栈的特定实现。帧可以从堆中单独分配，也可以从连续的内存中获取，或者两者兼而有之。

我的问题是：

由于Frame是Stack的一部分。Stack是Non-Heap区域的一部分。如果GC只负责清理堆区域，那么如何以及何时从内存中删除可能驻留在堆中的堆栈帧？

如果Frames不是由GC删除的，则必须有其他线程运行以清理它们。那是什么？

如果它们是由GC清除的，那么这意味着如果应用程序遇到与GC相关的问题，则不必要的方法调用可能是问题的一部分。

我希望我的问题很清楚。

更新： 另一个与此相关的问题：

class GCA {

   public static void main(String a[]) {
   Object obj = new Object();
   }
}

根据我的理解，在上述方法中：

• 引用变量obj将被分配在堆栈帧的本地变量数组中。
• new Object()将被分配在堆上。
• 清理包含obj的帧所使用的内存不是垃圾回收的责任。它将在该方法返回时同步完成。
• new Object()将由垃圾回收器清理。

以上理解正确吗？

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进一步澄清疑问的扩展问题，附带代码示例。请查看。 - Learn More

在自己的问题上发表评论不会通知回答者您的评论。所以我能再次看到这里纯属运气。我同意您的理解，但有一个警告，编译器可能分析您的代码，认识到Object从未传递出该方法，因此可能决定同步释放它。这是一种不改变语义的优化。 - MvG

Answer 1

由于Frame是Stack的一部分，Stack又是Non-Heap区域的一部分。如果GC只负责清理Heap区域，那么在什么情况下，可能或不可能驻留在Heap中的Stack frames将从内存中删除？

对此有两种观点。一种是Java应用程序看到的方式。对象在堆上分配，但局部变量（即原始值和对这些对象的引用）存在于堆栈上。从这个意义上讲，你所说的语句是正确的：stack frames形成堆栈，与堆不同，因此不受垃圾回收的影响。

另一个视图是JVM的内部工作方式及其与操作系统的接口。出于效率考虑，它可能会决定将对象放在堆栈上，即使在概念上它属于堆。这是为了性能而进行逃逸分析。同样，它可能会决定将概念上的堆栈的一部分保留在堆分配的内存中，它自己管理，而不是JVM本身使用的本机调用堆栈。这就是规范所指的：JVM不必使用低级编程意义上的堆栈来实现Java调用堆栈。但是即使它使用操作系统堆，那也不是受GC控制的堆的一部分。

如果Frame不是由GC删除的，那么必须有其他线程运行来清除它们。

不。只有在异步释放帧时才需要另一个线程。但释放堆栈帧很容易：只要函数退出，帧就可以被释放，因为所有数据都超出了范围。因此，离开函数的线程负责进行清理。异步GC没有参与其中。

- MvG