对象创建流程 - 内存分配机制

1、对象创建流程

对象创建流程
  • 加载检查(类):检查指令(new、clone、对象序列化等)的参数是否能常量池找到类的符号引用,并检测这个类是否被加载过(类加载机制博主前面文章写过)

  • 内存分配:JVM为对象分配内存。对象所需的内存空间大小在类加载完后可以完全确定,其本质是在堆中开辟一块确定的内存空间

划分内存的方法:
1.“指针碰撞”:如果Java堆中内存是绝对规的,所有用过的内存都放在一边,空闲的内存放在另一边,中间放着一个指针作为分界点的指示器,那所分配内存就仅仅是把那个指针向空闲空间那边挪动一段与对象大小相等的距离。
2.“空闲列表”:如果已使用的内存和空 闲的内存相互交错,那就没有办法简单地进行指针碰了,虚拟机就必须维护一个列表,记录上哪些内存块是可用的,在分配的时候从列表中找到一块足够大的空间划分给对象实例,并更新列表上的记录

解决并发的方法:
1.CAS(compare and swap):虚拟机采CAS配上失败重试的方式保证更新操作的原子性来对分配内存空间的动作进行同步处理。
2.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。通过­XX:+/­UseTLAB参数来设定虚拟机是否使用TLAB(JVM会默认开启­XX:+UseTLAB),­XX:TLABSize 指定TLAB大小。

  • 初始化:内存分配完成后,JVM将分配到的内存空间都初始化为零值(不含对象头),如果使用TLAB,这个过程也可以提前到TLAB分配时进行。(保证了实例字段在JAVA代码中不赋初值也可以使用,程序访问到的是零值)

  • 设置对象头:对对象进行必要的设置(对象是哪个类的实例、如何找到类元信息、hashCode码、对象的GC分代年龄:不同的JVM有不同的默认值,可以设置)

  • 执行init():按照程序员的意愿进行初始化。(为属性赋值、构造方法)

2、对象内存分配

对象内存分配
  • 栈上分配:为了减少临时对象(朝生夕死)在堆内分配的数量,JVM通过逃逸分析确保对象不会被方法外部所引用,则这些对象可以在栈上分配,随着方法调用结束销毁。

标量替换:
通过逃逸分析确定该对象不会被外部访问,并且对象可以被进一步分解时,JVM不会创建该对象,而是将该对象成员变量分解若干个被这个方法使用的成员变量所代替,这些代替的成员变量在栈帧或寄存器上分配空间,这样就不会因为没有一大块连续空间导致对象内存不够分配。开启标量替换参数(-XX:+EliminateAllocations),JDK7之后默认开启

标量与聚合量:
标量即不可被进一步分解的量,而JAVA的基本数据类型就是标量(如:int,long等基本数据类型以及reference类型等),标量的对立就是可以被进一步分解的量,而这种量称之为聚合量。而在JAVA中对象就是可以被进一步分解的聚合量

 public static void main(String[] args) {
        /*这个user的作用范围只在方法内部生效 ,
           所以是很明显的栈上分配*/
        SysUser user = new SysUser();
        user.setId(1L);
        user.setBrowser("");
        //TODO DB操作
    }

堆分配:

  • 大对象直接进入老年代:需要连续空间内存的对象(字符串、数组),为了避免对象在S0-S1之间复制效率低下的问题

  • 长期存活的对象进入老年代:内存回收的时候必须要识别哪些对象应该在新生代,那些对象在老年代。这里判断的重要依据就是GC对象的年龄,Young GC过后,年轻代依然存活的对象如果年龄达到了JVM所规定的GC年龄,则会被移动到老年代中。

  • 对象动态年龄判断:当前放对象的Survivor区域里(其中一块区域,放对象的那块s区),一批对象的总大小大于这块Survivor区域内存大小的50%(-XX:TargetSurvivorRatio可以指定),那么此时大于等于这批对象年龄最大值的对象,就可以直接进入老年代了。动态年龄判断机制一般是在Young GC之后触发的

  • 老年代空间分配担保机制:年轻代每次minor gc之前JVM都会计算下老年代剩余可用空间,如果这个可用空间小于年轻代里现有的所有对象大小之和(包括垃圾对象),就会触发一次Full GC,回收完还是没有足够空间存放新的对象就会发生"OOM"

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