jvm-Java对象的创建访问

Posted 2020-12-04 vincili

以Hotspot虚拟机为例,描述对象的 创建过程。

对象的创建

通过new关键字创建对象

1. 虚拟机在遇到new关键字后先去常量池中寻找一个类的符号引用，
2. 检查这个类是否被加载，解析和初始化，如果没有则执行类加载过程
3. 为对象分配内存
   在类加载过程完成后类就已经确定了对象所需要的大小，然后从堆中划分出确定大小的一块内存
4. 虚拟机初始化对象零值
   内存分配完成后，会对分配的内存空间进行零值初始化，保证java对象实例字段在java代码中可以不赋初始值就直接使用，程序可以访问到这些零值。
5. 设置对象头信息
   例如对象是哪个类的实例，如何找到类类信息，hash码，GC分代年龄等。

6. java程序初始化对象
   经历完上面过程，虚拟机层面看一个对象已经创建完成，但java程序层面的对象创建才刚刚开始。虚拟机执行完new指令后会接着执行

   对象内存布局

   对象的内存布局分为三个区域
   

• 对象头
  存储对象自身的运行时数据：比如HashCode，GC分代年龄，锁状态标志，线程持有的锁，偏向线程ID，偏向时间戳等
  存储类型指针：对象指向它的类元数据的类型指针，虚拟机通过这个指针来确定这个对象是哪个类的实例（这不是必须的）。
• 实例数据
  实例数据是对象真正存储的有效信息，也就是在程序代码中定义的各种类型的字段内容。

• 对其填充
  不是必然存在的，没有特别的含义，仅起着占位符的作用。

  对象的访问定位

  java程序通过栈（Heap）上reference（引用）数据来操作堆上的具体对象。
  目前访问对象的两种方式为句柄和直接指针两种

• 通过句柄访问
  java堆会划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，而句柄地址中包含了对象实例数据与类型数据各自的具体地址信息。如下图：
  

• 直接指针访问
  reference中直接存储对象地址，如下图：
  

• 两种访问方式的对比
  句柄访问：存储的是稳定的句柄地址，对象改变时仅改变句柄的实例数据指针，而reference本身不需要修改
  直接指针：最大的好处是访问速度更快，节约了一次指针定位时间的开销（Hotspot使用这种方式）

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