先回顧一下Java程序執(zhí)行的過(guò)程:
Java程序執(zhí)行時(shí)读处,第一步系統(tǒng)創(chuàng)建虛擬機(jī)進(jìn)程糊治,然后虛擬器用類加載器Class Loader加載java程序類文件到方法區(qū)。
方法區(qū)放哪些東西罚舱?
存放加載過(guò)的類信息井辜、常量、靜態(tài)變量管闷、及jit編譯后的代碼(類方法)等數(shù)據(jù)的內(nèi)存區(qū)域粥脚。它是線程共享的。
方法區(qū)存放的信息包括:類的基本信息包个、運(yùn)行時(shí)常量池刷允、變量字段信息、方法信息等碧囊。這部分的詳細(xì)介紹看下面鏈接的文章树灶。
詳細(xì)Java程序運(yùn)行的內(nèi)存結(jié)構(gòu)介紹 點(diǎn)此處
簡(jiǎn)要過(guò)程:
類加載完成后,主線程運(yùn)行static main()時(shí)在虛擬機(jī)棧中建棧幀糯而,壓棧天通。
執(zhí)行到new Object()時(shí),在堆heap里創(chuàng)建對(duì)象熄驼。
對(duì)象創(chuàng)建的過(guò)程就是堆上分配實(shí)例對(duì)象內(nèi)容空間的過(guò)程像寒,在堆中對(duì)象內(nèi)存空間的具體結(jié)構(gòu)如下:
對(duì)象頭?這個(gè)頭包括兩個(gè)部分烘豹,第一部分用于存儲(chǔ)自身運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)例如GC標(biāo)志位、哈希碼萝映、鎖狀態(tài)等信息吴叶。第二部分存放指向方法區(qū)類靜態(tài)數(shù)據(jù)的指針。
實(shí)例變量?存放類的屬性數(shù)據(jù)信息序臂,包括父類的屬性信息。如果是數(shù)組的實(shí)例部分還包括數(shù)組的長(zhǎng)度实束。這部分內(nèi)存按4字節(jié)對(duì)齊奥秆。
填充數(shù)據(jù) 這是因?yàn)樘摂M機(jī)要求對(duì)象起始地址必須是8字節(jié)的整數(shù)倍。填充數(shù)據(jù)不是必須存在的咸灿,僅僅是為了字節(jié)對(duì)齊构订。HotSpot VM的自動(dòng)內(nèi)存管理要求對(duì)象起始地址必須是8字節(jié)的整數(shù)倍。對(duì)象頭本身是8的倍數(shù)避矢,當(dāng)對(duì)象的實(shí)例變量數(shù)據(jù)不是8的倍數(shù)悼瘾,便需要填充數(shù)據(jù)來(lái)保證8字節(jié)的對(duì)齊。另外审胸,堆上對(duì)象內(nèi)存的分配是并發(fā)進(jìn)行的.
然后執(zhí)行類的構(gòu)造函數(shù)初始化亥宿。
Java虛擬機(jī)規(guī)范規(guī)定該區(qū)域可拋出OutOfMemoryError。
詳細(xì)步驟
例如:
Dog?dog=?new?Dog()砂沛;
當(dāng)虛擬機(jī)執(zhí)行到new指令時(shí)烫扼,它先在常量池中查找“Dog”,看能否定位到Dog類的符號(hào)引用碍庵;如果能映企,說(shuō)明這個(gè)類已經(jīng)被加載到方法區(qū)了,則繼續(xù)執(zhí)行静浴。如果沒(méi)有堰氓,就讓Class Loader先執(zhí)行類的加載。
然后苹享,虛擬機(jī)開(kāi)始為該對(duì)象分配內(nèi)存双絮,對(duì)象所需要的內(nèi)存大小在類加載完成后就已經(jīng)確定了。這時(shí)候只要在堆中按需求分配空間即可富稻。具體分配內(nèi)存時(shí)有兩種方式掷邦,第一種,內(nèi)存絕對(duì)規(guī)整椭赋,那么只要在被占用內(nèi)存和空閑內(nèi)存間放置指針即可抚岗,每次分配空間時(shí)只要把指針向空閑內(nèi)存空間移動(dòng)相應(yīng)距離即可,當(dāng)某對(duì)象被GC回收后哪怔,則需要進(jìn)行某些對(duì)象內(nèi)存的遷移宣蔚。第二種向抢,空閑內(nèi)存和非空閑內(nèi)存夾雜在一起,那么就需要用一個(gè)列表來(lái)記錄堆內(nèi)存的使用情況胚委,然后按需分配內(nèi)存挟鸠。
對(duì)于多線程的情況,如何確保一個(gè)線程分配了對(duì)象內(nèi)存但尚未修改內(nèi)存管理指針時(shí)亩冬,其他線程又分配該塊內(nèi)存而覆蓋的情況艘希?有一種方法,就是讓每一個(gè)線程在堆中先預(yù)分配一小塊內(nèi)存(TLAB本地線程分配緩沖)硅急,每個(gè)線程只在自己的內(nèi)存中分配內(nèi)存覆享。但對(duì)象本身按其訪問(wèn)屬性是可以線程共享訪問(wèn)的。
內(nèi)存分配到后营袜,虛擬機(jī)將分配的內(nèi)存空間都初始化為零值(不包括對(duì)象頭)撒顿。實(shí)例變量按變量類型初始化相應(yīng)的默認(rèn)值(數(shù)值型為0,boolan為false)荚板,所以實(shí)例變量不賦初值也能使用凤壁。接著設(shè)置對(duì)象頭信息,比如對(duì)象的哈希值跪另,GC分代年齡等拧抖。
從虛擬機(jī)角度,此時(shí)一個(gè)新的對(duì)象已經(jīng)創(chuàng)建完成了罚斗。但從我們程序運(yùn)行的角度徙鱼,新建對(duì)象才剛剛開(kāi)始,對(duì)象的構(gòu)造方法還沒(méi)有執(zhí)行针姿。只有執(zhí)行完構(gòu)造方法袱吆,按構(gòu)造方法進(jìn)行初始化后,對(duì)象才是徹底創(chuàng)建完成了距淫。
構(gòu)造函數(shù)的執(zhí)行還涉及到調(diào)用父類構(gòu)造器绞绒,如果沒(méi)有顯式聲明調(diào)用父類構(gòu)造器,則自動(dòng)添加默認(rèn)構(gòu)造器榕暇。
到此蓬衡,new運(yùn)算符可以返回堆中這個(gè)對(duì)象的引用了。
此刻彤枢,會(huì)根據(jù)dog這個(gè)變量是實(shí)例變量狰晚、局部變量或靜態(tài)變量的不同將引用放在不同的地方:
如果dog局部變量,dog變量在棧幀的局部變量表缴啡,這個(gè)對(duì)象的引用就放在棧幀壁晒。
如果dog是實(shí)例變量,dog變量在堆中业栅,對(duì)象的引用就放在堆秒咐。
如果dog是靜態(tài)變量谬晕,dog變量在方法區(qū),對(duì)象的引用就放在方法區(qū)携取。