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本文全部?jī)?nèi)容均轉(zhuǎn)述自《深入理解Java虛擬機(jī) JVM高級(jí)特性與最佳實(shí)踐(第二版)》2.3節(jié) 下載地址：http://pan.baidu.com/s/1jIFqx74 密碼：t517

主要講述的內(nèi)容主要是在常用的HotSpot虛擬機(jī)中，對(duì)象是如何在堆內(nèi)存中分配，布局和訪問(wèn)的。

分配

Java面向?qū)ο?#xff0c;時(shí)時(shí)刻刻有對(duì)象被創(chuàng)建出來(lái)。在語(yǔ)法上，我們通過(guò)new關(guān)鍵字可以創(chuàng)建一個(gè)新的對(duì)象。而當(dāng)虛擬機(jī)遇到new時(shí)，會(huì)通過(guò)以下步驟創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象，并為之分配內(nèi)存：

【類加載檢查】檢查常量池是否能定位到類的符號(hào)引用。如果對(duì)應(yīng)的類沒(méi)有被加載、解析和初始化，則執(zhí)行相應(yīng)過(guò)程。

【分配內(nèi)存】在前一個(gè)步驟已經(jīng)知道類對(duì)應(yīng)的對(duì)象所需的內(nèi)存大小，這一步要做的是找到合適大小的內(nèi)存空間。

【內(nèi)存空間初始化】初始化為零值。

【對(duì)象頭初始化】把包括對(duì)象是哪個(gè)類的實(shí)例、如何找到類的元數(shù)據(jù)信息、對(duì)象哈希碼、對(duì)象的GC年代等信息保存到對(duì)象頭中。

【執(zhí)行init方法】根據(jù)對(duì)象初始化構(gòu)造參數(shù)，調(diào)用相應(yīng)的<init>方法，把字段設(shè)為需要的值（而非零值）。

##分配內(nèi)存的細(xì)節(jié) 在分配的過(guò)程中，我們?cè)賮?lái)討論下2. 內(nèi)存分配的細(xì)節(jié)。

###分配方法分類

籠統(tǒng)來(lái)說(shuō)，內(nèi)存分配方式可以分兩種：

指針碰撞(Bump the Pointer)。 這種方式可以理解成把所有內(nèi)存都當(dāng)成一個(gè)整體，中間用一個(gè)指針擺在中間，左邊全是用過(guò)的內(nèi)存，右邊全是沒(méi)用過(guò)的內(nèi)存，需要用的指定大小的內(nèi)存時(shí)，左移分配內(nèi)存。使用這種分配方式垃圾收集器包括:Serial、ParNew等。

空閑列表(Free List)。內(nèi)存被分為一塊塊的空間，通過(guò)一個(gè)單獨(dú)的列表來(lái)記錄內(nèi)存中哪些內(nèi)存塊空閑，哪些已被使用。使用這種肥配方是的垃圾收集器包括CMS等。

###分配時(shí)的線程安全

由于這里討論的堆內(nèi)存是被多線程中共享的，所以在并發(fā)的過(guò)程中必須考慮線程安全問(wèn)題。同樣也有兩種方案:

同步。同步控制每一個(gè)內(nèi)存分配動(dòng)作。

Thread Local Allocation Buffer, TLAB。為不同線程劃分特定的內(nèi)存空間，一般情況下線程只在自己的分配空間內(nèi)操作，只有TLAB空間用完才同步鎖定，進(jìn)行新的全局分配。

#布局

對(duì)象在內(nèi)存中存儲(chǔ)的布局分為三塊

對(duì)象頭

存儲(chǔ)對(duì)象自身的運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)：Mark Word（在32bit和64bit虛擬機(jī)上長(zhǎng)度分別為32bit和64bit），包含如下信息：

• 對(duì)象hashCode
• 對(duì)象GC分代年齡
• 鎖狀態(tài)標(biāo)志（輕量級(jí)鎖、重量級(jí)鎖）
• 線程持有的鎖（輕量級(jí)鎖、重量級(jí)鎖）
• 偏向鎖相關(guān)：偏向鎖、自旋鎖、輕量級(jí)鎖以及其他的一些鎖優(yōu)化策略是JDK1.6加入的，這些優(yōu)化使得Synchronized的性能與ReentrantLock的性能持平，在Synchronized可以滿足要求的情況下，優(yōu)先使用Synchronized，除非是使用一些ReentrantLock獨(dú)有的功能，例如指定時(shí)間等待等。
• 類型指針：對(duì)象指向類元數(shù)據(jù)的指針（32bit-->32bit，64bit-->64bit(未開(kāi)啟壓縮指針)，32bit(開(kāi)啟壓縮指針)）
• JVM通過(guò)這個(gè)指針來(lái)確定這個(gè)對(duì)象是哪個(gè)類的實(shí)例（根據(jù)對(duì)象確定其Class的指針）

##實(shí)例數(shù)據(jù)

對(duì)象真正存儲(chǔ)的有效信息

##對(duì)齊填充

JVM要求對(duì)象的大小必須是8的整數(shù)倍，若不是，需要補(bǔ)位對(duì)齊

Tips——對(duì)象起始地址必須是8字節(jié)的整倍數(shù)，即對(duì)象大小必須是8字節(jié)的整倍數(shù)。

訪問(wèn)

Java虛擬機(jī)規(guī)范中指定了虛擬機(jī)要訪問(wèn)對(duì)象的時(shí)候是通過(guò)Java虛擬機(jī)棧中的reference來(lái)獲取對(duì)象地址的。但是并沒(méi)有指定reference如何保存以及通過(guò)它具體如何獲取對(duì)象地址。所以各家有各家的實(shí)現(xiàn)方案。

主要分兩種，一種是通過(guò)句柄(保存在Java堆特定的句柄池中)間接訪問(wèn)，一種是直接在虛擬機(jī)棧中保存對(duì)象地址直接訪問(wèn)。HotSpot使用后一種方案。

轉(zhuǎn)載于:https://my.oschina.net/djzhu/blog/993928

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的JVM hotspot虚拟机对象探秘的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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