JVM中对象模型及相应名词概念

Posted 2020-11-21 simoncook

JVM中对象模型及相应名词概念

java对象在jvm中的模型是OOP-Klass 模型；

klass

klass对应元数据，包括常量池、字段、方法等。是在加载class阶段创建instanceKlass。存放在方法区。

oop

oop对应java中的实例。
oop是指向oopDesc的指针。

// share/vm/oops/oopsHierarchy.hpp
typedef class oopDesc*                            oop; // SimonNote: oop是指向oopDesc的指针

oopDesc

instanceOOpDesc只包含数据信息，主要由以下部分组成：

1. 对象头，也叫markword。主要存储对象运行时记录信息，如hashcode，GC分代年龄，锁状态标志，线程id，时间戳等
   
2. 元数据指针，这里指指向方法区的instanceKlass实例
3. 实例数据，(我的理解 对其获取与存取的方式是按对象头为基址做相对偏移后操作的，可以参见oop.inline.hpp的obj_field_addr方法)
4. 如果是数组对象，还多一个数组长度

oopDesc的结构图示：

先是头部，头部后面接着数据，数据后面接着对其填充；头部包含mark和元数。

oop是普通对象指针之意，对象指针好理解，但是最前面那个o是普通的意思，怎么理解这个普通？参见R大解释

为什么把GC托管指针叫做oop？对象指针不就是指针么，为啥还要加一个“普通”来修饰？
这有个有趣的历史原因。对Smalltalk与HotSpot VM的渊源有所了解的话就会知道。在Strongtalk VM的文档里有详细描述：https://code.google.com/p/strongtalk/wiki/VMTypesForSmalltalkObjects
关键点在于在Smalltalk的对象由GC来管理，而其许多实现里都会用所谓“直接对象”的方式来实现一些简单的值类型对象，例如SmallInteger。所谓“直接对象”（immediate object）就是并不在GC堆上分配对象实例，而是直接将实例内容存在对象指针里的对象。这样的指针也叫做“带标记的指针”（tagged pointer）。
于是在这种环境中，每当我们拿到一个对象指针时，都得先问它：你是一个直接对象还是一个真的指针？如果是真的指针，它就是一个“普通”的对象指针了。这样对象指针就有了“普通”与“不普通”之分。
这个语境中的oop也被认为是“object oriented pointer”的缩写。无论是“ordinary object pointer”还是“object oriented pointer”，其实要说的事情是一模一样的。以前术语特别混乱，oop到底最最初是谁的缩写就不大好考证了。
关于tagged pointer，HLLVM群组的一个老帖也有讨论：http://hllvm.group.iteye.com/group/topic/17840#post-126408

之间关系

举例：
Person示例---- ---> ------- Person的instanceKlass------- ------- -->---------- ------- Person的class
instanceOopDesc -- ------JDK8在metaspace，JDK6 7 在方法区 --------- ------- JDK7 8 在堆中，JDK6在方法区