对象创建方法，对象的内存分配，对象的访问定位

Posted 2020-10-15 __Meng

对象创建方法：

　　JVM遇到一条new指令时，首先检查这个指令的参数是否能在常量池中定位到一个类的符号引用，并且检查这个符号引用代表的类是否已被加载、连接和初始化过。

如果没有，那必须先执行相应的类的加载过程。

 

对象的内存分配：

　　对象所需内存的大小在类加载完成后便完全确定（对象内存布局），为对象分配空间的任务等同于把一块确定大小的内存从Java堆中划分出来。

　　根据Java堆中是否规整有两种内存的分配方式：

 

　　指针碰撞：所有用过的内存在一边，空闲内存在另一边，中间放着一个指针作为分界点的指示器，

分配内存就是把指针往空闲内存那边挪一段与对象大小相等的距离。在使用Serial，ParNew等收集器，

（也就是用复制算法，标记-整理算法的收集器），分配算法通常采用指针碰撞。

　　空闲列表：虚拟机维护一个列表，记录哪些内存是可用的，分配的时候从列表中找到一块足够大的空间划分给对象，并更新列表。

使用CMS这种基于标记-清除算法的收集器，通常用空闲列表。

 

　　对象创建在虚拟机中时非常频繁的行为，即使是仅仅修改一个指针指向的位置，在并发情况下也并不是线程安全的，可能出现正在给对象A分配内存，指针还没来得及修改，对象B又同时使用了原来的指针来分配内存的情况。

同步

　　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

本地线程分配缓冲（Thread Local Allocation Buffer, TLAB）

　　把内存分配的动作按照线程划分为在不同的空间之中进行，即每个线程在Java堆中预先分配一小块内存（TLAB）。

　　哪个线程要分配内存，就在哪个线程的TLAB上分配。只有TLAB用完并分配新的TLAB时，才需要同步锁定。

 

　　内存分配完之后，虚拟机要将分配到的内存空间都初始化为零值（不包括对象头），保证了对象的实例字段在Java代码中可以不赋初始值就直接使用。

 

对象的内存布局：

　　对象在内存中可分为3个部分，对象头，实例数据，对齐填充。

　　对象头的第一部分用于存储对象自身的运行时数据，如对象的哈希码，GC分代年龄，锁状态标志，线程持有的锁等。

　　另一部分是类型指针，即对象指向它的类元数据的指针，通过这个来确定这个对象是哪个类的实例。

　　实例数据是对象真正存储的有效信息。

 

对象的访问定位：

　　程序要通过栈上的reference数据来操作堆上的具体对象。对象的访问方式有使用句柄和直接指针。

　　使用句柄：java堆会划分一块内存作为句柄池，reference中存的是对象的句柄地址，而句柄中包含了对象的实例数据的地址和类型数据的地址（在方法区）。

优点：对象被移动，reference不用修改，只会改变句柄中保存的地址。

　　使用直接指针：reference中存的是对象的地址，对象中分一小块内存保存类型数据的地址。优点：速度快。