對象的內(nèi)存布局和訪問定位

對象的實(shí)例化

對象的創(chuàng)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(shù)，調(diào)用有參構(gòu)造

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

Clone：不調(diào)用構(gòu)造方法，當(dāng)前類實(shí)現(xiàn)Cloneable接口

反序列化

創(chuàng)建對象的步驟

判斷對象對應(yīng)的類是否加載，鏈接，初始化

虛擬機(jī)遇到一個(gè)new指令，首先去檢查這個(gè)指令的參數(shù)能否在Metaspace的常量池中定位到這個(gè)類的符號引用，并且檢查這個(gè)符號引用代表的類是否已經(jīng)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(dāng)前的類加載器，以ClassLoader+包名+類名為key進(jìn)行查找對應(yīng)的.class文件，如果沒有找到文件，則拋出ClassNotFoundException異常，如果找到，則進(jìn)行類加載，并生成對應(yīng)的Class類對象

為對象分配內(nèi)存

首先計(jì)算對象占用空間大小，接著在堆中劃分一塊內(nèi)存給新對象

如果實(shí)例成員變量是引用變量，僅分配引用變量即可，即4個(gè)字節(jié)大小

• 如果內(nèi)存規(guī)整，使用指針碰撞

  所有用過的內(nèi)存在一邊，空閑的內(nèi)存在另一邊，中間放著一個(gè)指針作為分界點(diǎn)的指示器，分配內(nèi)存就僅僅把指針向空閑那邊挪動(dòng)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(nèi)存

• 如果內(nèi)存不規(guī)整，虛擬機(jī)維護(hù)一個(gè)列表，使用空閑列表分配(CMS垃圾收集器)

  意思是虛擬機(jī)維護(hù)一個(gè)列表，記錄那些內(nèi)存塊是可用的，再分配的時(shí)候從列表中找到一塊足夠大的空間劃分給對象實(shí)例，并更新列表上的內(nèi)容，這種分配方式稱為“空閑列表”

處理并發(fā)安全問題

創(chuàng)建對象是非常頻繁的操作，虛擬機(jī)需要解決并發(fā)安全問題，兩種方式：

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

• TLAB：本地線程緩沖區(qū)

初始化分配到的空間

內(nèi)存分配結(jié)束，虛擬機(jī)將分配到的內(nèi)存都初始化成零值(不包括對象頭)，這一步保證了對象的實(shí)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(shè)置對象頭

將對象的所屬類(類的元數(shù)據(jù)信息)，對象的HashCode和對象的GC信息，鎖信息等存儲(chǔ)在對象的對象頭中，這一塊具體有JVM實(shí)現(xiàn)

執(zhí)行init方法進(jìn)行初始化

顯式賦值

對象的內(nèi)存布局

對象頭

包含兩部分：

如果是數(shù)組，還需要記錄數(shù)組的長度

• 運(yùn)行時(shí)元數(shù)據(jù)

  哈希值，GC分代年齡，鎖狀態(tài)標(biāo)志，線程持有的鎖，偏向線程ID,偏向時(shí)間戳

• 類型指針

  指向類元數(shù)據(jù)，確定該對象所屬的類型

實(shí)例數(shù)據(jù)

它是對象真正存儲(chǔ)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(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)在一起)

父類定義的變量會(huì)出現(xiàn)在子類之前

如果CompactFields參數(shù)為true(默認(rèn)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(shí)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(gè)句柄池的概念，棧指向句柄池，句柄池保存對象的實(shí)例數(shù)據(jù)和對象的類型數(shù)據(jù)

優(yōu)點(diǎn)是棧到句柄池的地址不會(huì)改變，reference存儲(chǔ)的是穩(wěn)定的句柄地址，在對象被移動(dòng)時(shí)(垃圾回收時(shí))只會(huì)改變句柄中到實(shí)例數(shù)據(jù)的指針

直接指針(Hotspot采用直接指針)

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

總結(jié)

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(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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