对象
对象创建流程
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虚拟机遇到一条 new 指令时,首先检查这个对应的类能否在常量池中定位到一个类的符号引用
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判断这个类是否已被加载、解析和初始化(类会被加载到方法区中)
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为这个新生对象在 Java 堆中分配内存空间,其中 Java 堆分配内存空间的方式主要有以下两种:指针碰撞、空闲列表。
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将分配到的内存空间都初始化为零值(引用 null,int 0,boolean false)
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设置对象头相关数据(GC 分代年龄、对象的哈希码 hashCode、元数据信息)
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执行对象方法(init 方法)
1指针碰撞(缺点:内存碎片)
2 分配内存空间包括开辟一块内存和移动指针两个步骤
3 非原子步骤可能出现并发问题,Java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
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5空闲列表(缺点:无法精确的分配内存空间,导致浪费内存空间)
6 分配内存空间包括开辟一块内存和修改空闲列表两个步骤
7 非原子步骤可能出现并发问题,Java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
Java 对象内存布局
对象头
用于存储对象的元数据信息:包括对象运行时数据和类型指针
- Mark Word 部分数据的长度在 32 位和 64 位虚拟机(未开启压缩指针)中分别为 32bit 和 64bit,存储对象自身的运行时数据如哈希值等。Mark Word 一般被设计为非固定的数据结构,以便存储更多的数据信息和复用自己的存储空间。
- 类型指针 指向它的类元数据的指针,用于判断对象属于哪个类的实例。
实例数据
真正有效数据。
如各种字段内容,各字段的分配策略为 longs/doubles、ints、shorts/chars、bytes/boolean、oops(ordinary object pointers),相同宽度的字段总是被分配到一起,便于之后取数据。父类定义的变量会出现在子类定义的变量的前面。
对齐填充
仅仅起到占位符的作用,必须是 8 的倍数。
对象访问定位方式
当我们在堆上创建一个对象实例后,就要通过虚拟机栈中的 reference 类型数据来操作堆上的对象。现在主流的访问方式有两种(HotSpot 虚拟机采用的是第二种):
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使用句柄访问对象。即 reference 中存储的是对象句柄的地址,而句柄中包含了对象实例数据与类型数据的具体地址信息,相当于二级指针。
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直接指针访问对象。即 reference 中存储的就是对象地址,相当于一级指针。
垃圾回收分析
“用句柄访问对象”在垃圾回收移动对象时,reference 中存储的地址是稳定的地址,不需要修改,仅需要修改对象句柄的地址。
“直接指针访问对象”在垃圾回收时需要修改 reference 中存储的地址。
访问效率分析
“直接指针访问对象”优于“用句柄访问对象”,因为只进行了一次指针定位操作,节省了时间开销,也是 HotSpot 采用的实现方式。