了解了虛擬機(jī)內(nèi)存分配過后戒悠,我們就HotSpot虛擬機(jī)和常用額Java堆為例抓歼,探索一下對象的分配、布局以及訪問的全過程悔醋。
一摩窃,對象的創(chuàng)建
1. 此處討論的對象不包括數(shù)組和Class對象,只包含普通Java對象芬骄。
2. 當(dāng)虛擬機(jī)遇到一條new指令時(shí)猾愿,首先去檢查這個(gè)指令的參數(shù)是否能夠在常量池中定位到一個(gè)類的符號(hào)引用,并且檢查這個(gè)符號(hào)引用代表的類是否已被加載账阻、解析和初始化過蒂秘。如果沒有,必須先執(zhí)行相應(yīng)的類加載過程宰僧。
3.為新生對象分配內(nèi)存材彪。如果java堆是完整的,采用“指針碰撞”分配內(nèi)存琴儿,如果不是完整的段化,采用“空閑列表”分配內(nèi)存。Serail,parNew帶壓縮的收集器采用指針碰撞造成,而CMS是采用空閑列表显熏。
4. 在分配內(nèi)存的是如何解決非線程安全的?第一晒屎,對分配內(nèi)存空間的動(dòng)作進(jìn)行同步處理(虛擬機(jī)采用CAS配上失敗重試的方式保證更新操作的原子性)喘蟆。第二,把內(nèi)存分配操作按照線程劃分在不同的空間進(jìn)行鼓鲁,每個(gè)線程在堆中預(yù)先分配一小塊內(nèi)存蕴轨,稱為本地線程分配緩沖TLAB。虛擬機(jī)是否使用TLAB可以由參數(shù)設(shè)定(-XX:+/UseTLAB)
5. 接下來是初始化為零值骇吭。
6. 虛擬機(jī)對對象進(jìn)行必要的設(shè)置橙弱,也就是設(shè)置對象頭(Object Header),對象是哪個(gè)類的實(shí)例,如何才能找到類的元數(shù)據(jù)信息,對象的哈希碼棘脐,對象的GC分代年齡等信息斜筐。根據(jù)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)的不同,對象頭會(huì)有不同的設(shè)置方式蛀缝。
7. 執(zhí)行init方法顷链,把對象按照程序員的意愿進(jìn)行初始化。
二屈梁,對象的內(nèi)存布局
1.HotSpot虛擬機(jī)嗤练,對象在內(nèi)存中存儲(chǔ)的布局可以分為三個(gè)區(qū)域:對象頭Header,實(shí)例數(shù)據(jù)Instance Data俘闯,對齊填充Padding潭苞。
2. 對象頭包含兩部分信息:第一,存儲(chǔ)自身的運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)(哈希碼真朗,GC分代年齡,鎖狀態(tài)標(biāo)志僧诚,線程持有鎖遮婶,偏向線程ID,偏向時(shí)間戳)湖笨,是非固定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)旗扑。第二,存儲(chǔ)類型指針慈省,即對象指向它的類元數(shù)據(jù)的指針臀防,可以通過這個(gè)指針確定這個(gè)對象是哪個(gè)類的實(shí)例。但并不是所有的虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)都必須在對象數(shù)據(jù)上保留類型指針边败。如果對象是Java數(shù)組袱衷,還存儲(chǔ)數(shù)組長度。
3. 實(shí)例數(shù)據(jù)是對象真正存儲(chǔ)的有效信息笑窜,也就是定義的各種字段的內(nèi)容致燥。
4. 對齊填充不是必然存在的,對象必須是8字節(jié)的整數(shù)倍排截,當(dāng)前面兩部分不滿足時(shí)就會(huì)有對齊填充嫌蚤。
三,對象的訪問定位
1.我們需要通過棧上的reference數(shù)據(jù)來操作堆上的具體對象断傲,目前主流的訪問方式有兩種:使用句柄和直接指針脱吱。
2. 使用句柄,java堆中將會(huì)劃分出一塊內(nèi)存來作為句柄池认罩,Reference中存儲(chǔ)的是對象的句柄地址箱蝠,而句柄中包含了對象實(shí)例數(shù)據(jù)與類型數(shù)據(jù)各自的具體地址信息。
3. 使用直接指針:Java堆對象必須考慮如何放置訪問類型數(shù)據(jù)的相關(guān)信息,而reference中存儲(chǔ)的直接就是對象地址抡锈。