JVM 之对象

朱雀 2023-05-28 11:26 109阅读 0赞

**目录**

对象创建过程

分配方式

线程安全

初始化

执行init方法

对象结构

1.Header(对象头)

2.instanceData(存储对象有效信息)

3.padding(占位符。Hotspot规定对象大小必须是8字节整数倍)

对象的访问定位

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# **对象创建过程** #

![20200326094305334.png][]

1.  **new 类名**
2.  **根据new的参数在常量池中定位一个类的符号引用**
3.  **如果没有找到这个符号引用，说明类没有加载，则进行类的加载，解析和初始化**
4.  **虚拟机为对象分配内存(在Java堆中)**
5.  **将分配的内存初始化为零值(不包括对象头)**
6.  **调用对象的init方法**

##  分配方式 ##

1.  **指针碰撞**  
    假设Java堆中内存是完整的，已分配的内存和空闲内存分别在不同的一侧，通过一个指针作为分界点，需要分配内存时，仅仅需要把指针往空闲的一端移动与对象大小相等的距离。使用的GC收集器：Serial、ParNew，适用堆内存规整（即没有内存碎片）的情况下。  
    ![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTM5MTkxNTM_size_16_color_FFFFFF_t_70][]
2.  **空闲链表**
    
    事实上，Java堆的内存并不是完整的，已分配的内存和空闲内存相互交错，JVM通过维护一个空闲列表，记录可用的内存块信息，当分配操作发生时，从列表中找到一个足够大的内存块分配给对象实例，并更新列表上的记录。使用的GC收集器：CMS，适用堆内存不规整的情况下。
    
    Java 堆内存是否规整，取决于 GC 收集器的算法是”标记-清除”，还是”标记-整理”（也称作”标记-压缩”），值得注意的是，复制算法内存也是规整的。在使用Serial、ParNew等待整理过程的收集器时，采用的是指针碰撞，在使用CMS这种mark-sweep算法的收集器时，使用的是空闲列表

由垃圾收回器决定分配方式(收集器是否支持压缩整理功能)。即分配方式有 “指针碰撞” 和 “空闲列表” 两种，选择那种分配方式由 Java 堆是否规整决定，而Java堆是否规整又由所采用的垃圾收集器是否带有压缩整理功能决定。

## 线程安全 ##

解决方法：

1.同步线程  
2.给线程分配自己的内存独占区(本地线程分配缓冲)

具体如下：

*  **CAS+失败重试：** CAS 是乐观锁的一种实现方式。所谓乐观锁就是，每次不加锁而是假设没有冲突而去完成某项操作，如果因为冲突失败就重试，直到成功为止。虚拟机采用 CAS 配上失败重试的方式保证更新操作的原子性。
 *  **TLAB： **为每一个线程预先在 Eden 区分配一块内存。JVM 在给线程中的对象分配内存时，首先在各个线程的TLAB 分配，当对象大于TLAB 中的剩余内存或 TLAB 的内存已用尽时，再采用上述的 CAS 进行内存分配。虚拟机是否启用TLAB，可以通过-XX:+/-UseTLAB参数来设定。

## 初始化 ##

**抽象数据类型为null，基本数据类型为0。填写对象头**

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## 执行init方法 ##

在上面工作都完成之后，从虚拟机的视角来看，一个新的对象已经产生了，但从 Java 程序的视角来看，对象创建才刚开始，`<init>` 方法还没有执行，所有的字段都还为零。所以一般来说，执行 new 指令之后会接着执行 `<init>` 方法，把对象按照程序员的意愿进行初始化，这样一个真正可用的对象才算完全产生出来。

# 对象结构 #

## 1.Header(对象头) ##

*      **自身运行时数据(Mark Word)**

哈希值  
        GC分代年龄  
        锁状态标志  
        线程持有的锁  
        偏向线程ID  
        偏向时间戳

*      **类型指针**

##    2.instanceData(存储对象有效信息) ##

##    3.padding(占位符。Hotspot规定对象大小必须是8字节整数倍) ##

# 对象的访问定位 #

**1.使用句柄(间接)**：如果使用句柄池的话，java堆中将会划分出一块内存来作为句柄池，reference中存储的就是对象的句柄地址，而句柄中包含了对象实例数据与类型数据各自的具体地址信息  
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2.直接指针(直接，Hotspot采用这种)：如果使用直接指针，那么Java堆中的对象的布局就必须考虑如何放置访问类型数据的相关信息，而reference中存储的就是对象的直接地址

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTM5MTkxNTM_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

使用句柄访问最大的好处就是reference中存储的是稳定的句柄地址，在对象被移动时只会改变句柄中的实例数据指针，而reference本身不需要修改。  
使用直接指针最大的好处就是速度更快，节省了一次指针定位的时间开销。

具体由虚拟机决定使用哪种方式。

本文参考：

[https://www.cnblogs.com/aiqiqi/p/10770864.html][https_www.cnblogs.com_aiqiqi_p_10770864.html]

在此对作者表示感谢

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[https_www.cnblogs.com_aiqiqi_p_10770864.html]: https://www.cnblogs.com/aiqiqi/p/10770864.html