JVM视角看对象创建

从jvm处理对象的流程来看,大概分成三步骤:1.如何创建。2.什么是最佳存储模型。3.如何访问。本文将按照这三个流程进行讲解。

一、对象的创建过程

1. 拿到内存创建指令

当虚拟机遇到内存创建的指令的时候(new 类名),来到了方法区,找 根据new的参数在常量池中定位一个类的符号引用。

2. 检查符号引用

检查该符号引用有没有被加载、解析和初始化过,如果没有则执行类加载过程,否则直接准备为新的对象分配内存

3. 分配内存

虚拟机为对象分配内存(堆)分配内存分为指针碰撞和空闲列表两种方式;分配内存还要要保证并发安全,有两种方式。

3.1. 指针碰撞

所有的存储空间分为两部分,一部分是空闲,一部分是占用,需要分配空间的时候,只需要计算指针移动的长度即可。

3.2. 空闲列表

虚拟机维护了一个空闲列表,需要分配空间的时候去查该空闲列表进行分配并对空闲列表做更新。

可以看出,内存分配方式是由java堆是否规整决定的,java堆的规整是由垃圾回收机制来决定的

3.2.5 安全性问题的思考

假如分配内存策略是指针碰撞,如果在高并发情况下,多个对象需要分配内存,如果不做处理,肯定会出现线程安全问题,导致一些对象分配不到空间等。

下面是解决方案:

3.3 线程同步策略

也就是每个线程都进行同步,防止出现线程安全。

3.4. 本地线程分配缓冲

也称TLAB(Thread Local Allocation Buffer),在堆中为每一个线程分配一小块独立的内存,这样以来就不存并发问题了,Java 层面与之对应的是 ThreadLocal 类的实现

4. 初始化

  1. 分配完内存后要对对象的头(Object Header)进行初始化,这新信息包括:该对象对应类的元数据、该对象的GC代、对象的哈希码。
  2. 抽象数据类型默认初始化为null,基本数据类型为0,布尔为false。。。

5. 调用对象的初始化方法

也就是执行构造方法。

二、对象的内存模型

头信息

在对象头中有两类信息:标志信息(Mark Word)和类型指针(Kclass Pointer)

  1. 标识信息用来存放对象一些固有属性的状态,这些属性从对象创建就有,而不是 Java 的使用者定义的:
  • 哈希码:对象的唯一标识符
  • 对象的分代年龄:与垃圾回收有关
  • 线程持有的锁
  • 锁的状态
  • 偏向线程 ID、偏向时间戳
  • 数组长度:如果该对象是数组,会有数组长度信息
  1. 类型指针是指向方法区中类元信息的指针。
实例信息(instanceData)

实例的信息存放的是一些对 Java 使用者真正有效的信息,也就是类中定义的各个字段,其中还包括从父类继承的字段。hotspot把相同宽度的类型分配在一起。

内存的对齐填充(Padding)

对其填充这段内存段存在与否取决于前面两部分的长度,为了保证对象内存模型的长度为 8 字节的整数倍,这也是虚拟机自动内存管理的要求(对象起始地址必须是8的整数倍)。

三、对象的访问定位

对象创建起来之后,就会在虚拟机栈中维护一个本地变量表,用于存储基础类型和基础类型的值,引用类型与引用类型的值。
其中引用类型的值就是堆中对象地址。如何引用堆中地址有两种方式:

  • 句柄:在堆中维护一个句柄池,句柄中包含了对象地址,当对象改变的时候,只需改变句柄,不需要改变栈中本地变量表的引用
  • 直接指针:对象的地址直接存储在栈中,这样做的好处就是访问速度变快(Hotspot采用该方式)
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
平台声明:文章内容(如有图片或视频亦包括在内)由作者上传并发布,文章内容仅代表作者本人观点,简书系信息发布平台,仅提供信息存储服务。

推荐阅读更多精彩内容

  • 从三月份找实习到现在,面了一些公司,挂了不少,但最终还是拿到小米、百度、阿里、京东、新浪、CVTE、乐视家的研发岗...
    时芥蓝阅读 42,469评论 11 349
  • OC语言基础 1.类与对象 类方法 OC的类方法只有2种:静态方法和实例方法两种 在OC中,只要方法声明在@int...
    奇异果好补阅读 9,796评论 0 11
  • 这篇文章是我之前翻阅了不少的书籍以及从网络上收集的一些资料的整理,因此不免有一些不准确的地方,同时不同JDK版本的...
    高广超阅读 15,878评论 3 83
  • 超级爱做梦的人却老是不记得详细梦境,偶尔想起来也觉得奇妙有趣,梦见的人、山川、河流、房子……熟悉又陌生,似曾相识,...
    沧海一霸阅读 1,235评论 1 0
  • 曾几何时,少年在童年就种下的一颗梦想的种子,在经历过一次毁灭性打击的意外后,所有人都觉得再无可能实现的时候,...
    形影々相依阅读 3,142评论 0 0