一、前言：

• (1).new 最常見的方式 | 變形1 ： Xxx的靜態(tài)方法 | 變形2 ： XxBuilder/XxoxFactory的靜態(tài)方法
• (2).Class的newInstance（）：反射的方式，只能調(diào)用空參的構(gòu)造器，權(quán)限必須是public
• (3).Constructor的newInstance（Xxx）：反射的方式，可以調(diào)用空參、帶參的構(gòu)造器，權(quán)限沒有要求
• (4).使用clone（） ：不調(diào)用任何構(gòu)造器，當(dāng)前類需要實(shí)現(xiàn)Cloneable接口，實(shí)現(xiàn)clone（）
• (5).使用反序列化：從文件中、從網(wǎng)絡(luò)中獲取一個(gè)對(duì)象的二進(jìn)制流
• (6).第三方庫Objenesis

二、 對(duì)象的實(shí)例化 掌握

判斷對(duì)象對(duì)應(yīng)的類是否加載、鏈接、初始化
(虛擬機(jī)遇到一條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經(jīng)被加載、解析和初始化。（ 即判斷類元信息是否存在）。如果沒有，那么在雙親委派模式下，使用當(dāng)前類加載器以ClassLoader+包名+類名為Key進(jìn)行查找對(duì)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(duì)應(yīng)的Class類對(duì)象)

為對(duì)象分配內(nèi)存：首先計(jì)算對(duì)象占用空間大小，接著在堆中劃分一塊內(nèi)存給新對(duì)象。 如果實(shí)例成員變量是引用變量，僅分配引用變量空間即可，即4個(gè)字節(jié)大小
(byte、int、float、引用數(shù)據(jù)類型4個(gè)字節(jié)大小 | double、long 占八個(gè)字節(jié))

• 如果內(nèi)存規(guī)整，使用指針碰撞
  如果內(nèi)存是規(guī)整的，那么虛擬機(jī)將采用的是指針碰撞法（BumpThePointer）來為對(duì)象分配內(nèi)存。意思是所有用過的內(nèi)存在一邊，空閑的內(nèi)存在另外一邊，中間放著一個(gè)指針作為分界點(diǎn)的指示器，分配內(nèi)存就僅僅是把指針向空閑那邊挪動(dòng)一段與對(duì)象大小相等的距離罷了。如果垃圾收集器選擇的是Serial、ParNew這種基于壓縮算法的，虛擬機(jī)采用這種分配方式。一般使用帶有compact
  （整理）過程的收集器時(shí)，使用指針碰撞。 如果內(nèi)存不規(guī)整，虛擬機(jī)需要維護(hù)一個(gè)列表，使用空閑列表分配(CMS)
• 如果內(nèi)存不是規(guī)整的，已使用的內(nèi)存和未使用的內(nèi)存相互交錯(cuò)，那么虛擬機(jī)將采用的是空閑列表法來為對(duì)象分配內(nèi)存。意思是虛擬機(jī)維護(hù)了一個(gè)列表，記錄上哪些內(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(duì)象實(shí)例，并更新列表上的內(nèi)容。這種分配方式成為“空閑列表（Free List）
• 說明：選擇哪種分配方式由Java堆是否規(guī)整決定，而Java堆是否規(guī)整又由所采用的垃圾收集器是否帶有壓縮整理功能決定。

處理并發(fā)安全問題

(在分配內(nèi)存空間時(shí)，另外一個(gè)問題是及時(shí)保證new對(duì)象時(shí)候的線程安全性：創(chuàng)建對(duì)象是非常頻繁的操作，虛擬機(jī)需要解決并發(fā)問題。虛擬機(jī)采用了兩種方式解決并發(fā)問題：)

• 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把內(nèi)存分配的動(dòng)作按照線程劃分在不同的空間之中進(jìn)行，即每個(gè)線程在Java堆中預(yù)先分配一小塊內(nèi)存，稱為本地線程分配緩沖區(qū)，（TLAB，Thread Local Allocation Buffer） 虛擬機(jī)是否使用TLAB，可以通過一XX：+/一UseTLAB參數(shù)來 設(shè)定

初始化分配到的空間:賦予默認(rèn)的初始化值；比如int=0| boolean=false(默認(rèn)的值)

設(shè)置對(duì)象的對(duì)象頭：將對(duì)象的所屬類（即類的元數(shù)據(jù)信息）、對(duì)象的HashCode和對(duì)象的GC信息、鎖信息等數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在對(duì)象的對(duì)象頭中。這個(gè)過程的具體設(shè)置方式取決于JVM實(shí)現(xiàn)。

執(zhí)行init方法進(jìn)行初始化(進(jìn)行賦值的處理)
(在Java程序的視角看來，初始化才正式開始。初始化成員變量，執(zhí)行實(shí)例化代碼塊，調(diào)用類的構(gòu)造方法，并把堆內(nèi)對(duì)象的首地址賦值給引用變量。
因此一般來說（由字節(jié)碼中是否跟隨有invokespecial指令所決定），new指令之 后會(huì)接著就是執(zhí)行方法，把對(duì)象按照程序員的意愿進(jìn)行初始化，這樣一個(gè)真正可用的對(duì)象才算完全創(chuàng)建出來。)

⑦. 代碼展示

/*** 測(cè)試對(duì)象實(shí)例化的過程* ① 加載類元信息 - ② 為對(duì)象分配內(nèi)存 - ③ 處理并發(fā)問題 - ④ 屬性的默認(rèn)初始化（零值初始化）* - ⑤ 設(shè)置對(duì)象頭的信息 - ⑥ 屬性的顯式初始化、代碼塊中初始化、構(gòu)造器中初始化** 給對(duì)象的屬性賦值的操作：* ① 屬性的默認(rèn)初始化 - ② 顯式初始化 / ③ 代碼塊中初始化 - ④ 構(gòu)造器中初始化* */ public class Customer{int id = 1001;String name;Account acct;{name = "匿名客戶";}public Customer(){acct = new Account();}}class Account{}

三、對(duì)象的內(nèi)存布局

對(duì)象頭（Header）
對(duì)象頭包含兩部分：(棧中的地址值就是一個(gè)哈希值) 掌握

• 運(yùn)行時(shí)元數(shù)據(jù) (哈希值（ HashCode ）、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)的InstanceKlass，確定該對(duì)象所屬的類型
• 說明：如果是數(shù)組，還需記錄數(shù)組的長(zhǎng)度

實(shí)例數(shù)據(jù)（Instance Data）

• 說明：它是對(duì)象真正存儲(chǔ)的有效信息，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本身擁有的字段） 規(guī)則：

• 相同寬度的字段總被分配在一起
• 父類中定義的變量會(huì)出現(xiàn)在子類之前
• 如果CompactFields參數(shù)為true（默認(rèn)為true），子類的窄變量可能插入到父類變量的空隙

對(duì)齊填充（Padding）

①. 不是必須的，也沒特別含義，僅僅起到占位符作用

②. 解釋如下圖：

總結(jié)
①. 代碼演示

public class CustomerTest {public static void main(String[] args) {Customer cust = new Customer();} }

②. 圖解👆代碼

四、對(duì)象的訪問定位

前言：

JVM是如何通過棧幀中的對(duì)象引|用訪問到其內(nèi)部的對(duì)象實(shí)例的呢？-> 定位,通過棧上reference訪問

句柄訪問

直接指針(HotSpot采用)

五、直接內(nèi)存(Direct Memory) 了解

不是虛擬機(jī)運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)的一部分，也不是《Java虛擬機(jī)規(guī)范》中定義的內(nèi)存區(qū)域

直接內(nèi)存是Java堆外的、直接向系統(tǒng)申請(qǐng)的內(nèi)存區(qū)間

代碼演示：

/*** IO NIO (New IO / Non-Blocking IO)* byte[] / char[] Buffer* Stream Channel** 查看直接內(nèi)存的占用與釋放*/ public class BufferTest {private static final int BUFFER = 1024 * 1024 * 1024;//1GBpublic static void main(String[] args){//直接分配本地內(nèi)存空間ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(BUFFER);System.out.println("直接內(nèi)存分配完畢，請(qǐng)求指示！");Scanner scanner = new Scanner(System.in);scanner.next();System.out.println("直接內(nèi)存開始釋放！");byteBuffer = null;System.gc();scanner.next();} }

來源于NIO，通過存在堆中的DirectByteBuffer操作Native內(nèi)存

通常，訪問直接內(nèi)存的速度會(huì)優(yōu)于Java堆。即讀寫性能高

直接內(nèi)存大小可以通過MaxDirectMemorySize設(shè)置，如果不指定，默認(rèn)與堆的最大值一Xmx參數(shù)值一致

⑦. 簡(jiǎn)單理解： java process memory = java heap + native memory

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的JVM_04 对象的实例化+内存布局+访问定位+直接内存的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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