對象的內存布局和訪問定位

對象的實例化

對象的創建方式

new

Class的newInstance方法

Class> aClass = Class.forName("com.mu.ConstructorDemo");
ConstructorDemo o = (ConstructorDemo)aClass.newInstance();

Constructor的newInstance方法，可以放參數，調用有參構造

Constructor constructor = ConstructorDemo.class.getConstructor();
ConstructorDemo constructorDemo = constructor.newInstance();

Clone：不調用構造方法，當前類實現Cloneable接口

反序列化

創建對象的步驟

判斷對象對應的類是否加載，鏈接，初始化

虛擬機遇到一個new指令，首先去檢查這個指令的參數能否在Metaspace的常量池中定位到這個類的符號引用，并且檢查這個符號引用代表的類是否已經被加載，解析和初始化。

如果沒有，那么在雙親委派模式下，使用當前的類加載器，以ClassLoader+包名+類名為key進行查找對應的.class文件，如果沒有找到文件，則拋出ClassNotFoundException異常，如果找到，則進行類加載，并生成對應的Class類對象

為對象分配內存

首先計算對象占用空間大小，接著在堆中劃分一塊內存給新對象

如果實例成員變量是引用變量，僅分配引用變量即可，即4個字節大小

• 如果內存規整，使用指針碰撞

  所有用過的內存在一邊，空閑的內存在另一邊，中間放著一個指針作為分界點的指示器，分配內存就僅僅把指針向空閑那邊挪動一段與對象大小相等的距離

  有壓縮算法和整理功能的垃圾回收器，采用指針碰撞的方式分配內存

• 如果內存不規整，虛擬機維護一個列表，使用空閑列表分配(CMS垃圾收集器)

  意思是虛擬機維護一個列表，記錄那些內存塊是可用的，再分配的時候從列表中找到一塊足夠大的空間劃分給對象實例，并更新列表上的內容，這種分配方式稱為“空閑列表”

處理并發安全問題

創建對象是非常頻繁的操作，虛擬機需要解決并發安全問題，兩種方式：

• CAS(Compare And Swap)失敗重試，區域加鎖，保證指針更新操作的原子性

• TLAB：本地線程緩沖區

初始化分配到的空間

內存分配結束，虛擬機將分配到的內存都初始化成零值(不包括對象頭)，這一步保證了對象的實例字段在Java代碼中可以不用賦值就可以使用，程序訪問的都是這些字段的零值

設置對象頭

將對象的所屬類(類的元數據信息)，對象的HashCode和對象的GC信息，鎖信息等存儲在對象的對象頭中，這一塊具體有JVM實現

執行init方法進行初始化

顯式賦值

對象的內存布局

對象頭

包含兩部分：

如果是數組，還需要記錄數組的長度

• 運行時元數據

  哈希值，GC分代年齡，鎖狀態標志，線程持有的鎖，偏向線程ID,偏向時間戳

• 類型指針

  指向類元數據，確定該對象所屬的類型

實例數據

它是對象真正存儲有效信息，包括程序代碼中定義的各種類型的字段(包括從父類繼承下來的和自己擁有的)

相同寬度的字段分配在一起(比如4個字節的數據在一起)

父類定義的變量會出現在子類之前

如果CompactFields參數為true(默認是true)，子類的窄變量可能插入到父類的變量的間隙

對齊填充

僅僅起到占位符的作用

package com.mu;
public class Customer {
public int id = 1001;
String name;
Account acct;
{
name = "匿名客戶";
}
public Customer(){
acct = new Account();
}
public static void main(String[] args) {
Customer cust = new Customer();
}
}
class Account{

}

實際分配圖如下：

對象的訪問定位:

訪問對象的方式有兩種：句柄和直接指針

句柄訪問

圖示：

有一個句柄池的概念，棧指向句柄池，句柄池保存對象的實例數據和對象的類型數據

優點是棧到句柄池的地址不會改變，reference存儲的是穩定的句柄地址，在對象被移動時(垃圾回收時)只會改變句柄中到實例數據的指針

直接指針(Hotspot采用直接指針)

reference存儲的就是對象的引用地址，最大的好處就是速度快，節省了一次指針定位的開銷，

總結

以上是生活随笔為你收集整理的对象实例化指针_JVM第三课：一文讲透对象的内存布局和访问方式的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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