2019-11-22
对象的创建
1、当遇到一个new指令时，首先去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，并检查这个符号引用代表的类是否已经被加载、解析和初始化过。如果没有，执行类加载。
2、在类加载通过后，接下来虚拟机将为新生对象分配内存
a、指针碰撞——Serial、ParNew、Compact （内存是绝对规整的，只是把指针往空闲空间那边挪动一段与对象大小相等的距离）
b、空闲列表——CMS （虚拟机维护一个列表，记录哪些内存块是可以用得的，在分配内存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）
如何保证分配内存是线程安全的？
1、虚拟机采用CAS配上失败重试的方法保证更新操作的原子性；
2、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，称为本地线程分配缓冲（Thread Local Allocation Buffer TLAB）哪个线程需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。
3、内存分配完成后，虚拟机需要将分配到的内存空间都初始化为0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，程序能访问到这些字段的数据类型所对应的零值。
4、虚拟机对对象进行必要的设置，将信息存放在对象的对象头（Object Header）之中，信息包括 对象是哪个类的实例，如何才能找到类的元数据信息，对象的哈希码，对象的GC分代年龄等信息。
对象的内存布局
在HotSpot虚拟机中，对象在内存中存储的布局可以分为3块区域：对象头（Header）、实例数据（Instance Data）、和对齐填充。
对象头（Header）
HotSpot虚拟机的对象头包括两部分信息，第一部分用于存储对象自身的运行时数据，如Hash码，GC分代年龄、锁状态标志、贤成持有的锁、偏向线程ID、偏向时间戳等。这部分数据点呃长度在32位和64位的虚拟机（未开启压缩指针）中分别为32bit 和64bit。
对象头的另一部分是类型指针，即对象指向它的类元数据的指针，虚拟机通过这个指针来确定这个对象是哪个类的实例。
并不是所有的虚拟机实现都必须在对象数据上保留类型指针，换句话说，查找对象的元数据并不一定要经过对象本身！！！如果是句柄式的则不用！！
实例数据（Instance Data）
存储对象真正的有效信息，受到虚拟机分配策略参数和字段在Java源码中定义顺序的影响，从默认的分配策略中可以看出，相同宽度的字段总是被分配在一起。
对齐填充
对象的大小必须是8的整数倍，当对象实例数据部分没有对齐时，需要通过对齐填充来补全
对象的访问定位
建立对象是为了使用对象，java程序需要通过栈上的reference数据来操作堆上的具体对象。由于reference类型在Java虚拟机规范中值规定了一个指向对象的引用，并没有定义这个引用应该通过何种方式去定位、访问堆中的对象的具体地址，所以对象访问方式也是取决于虚拟机实现而定的。目前主流的发往问方式有使用句柄和直接指针两种。
句柄：
句柄（handle），有多种意义，第一种解释：句柄是一种特殊的智能指针 。当一个应用程序要引用其他系统（如数据库、操作系统）所管理的内存块或对象时，就要使用句柄。 [1] 第二种解释：整个Windows编程的基础。一个句柄是指使用的一个唯一的整数值，即一个4字节(64位程序中为8字节)长的数值，来标识应用程序中的不同对象和同类中的不同的实例，诸如，一个窗口，按钮，图标，滚动条，输出设备，控件或者文件等。应用程序能够通过句柄访问相应的对象的信息，但是句柄不是指针，程序不能利用句柄来直接阅读文件中的信息。如果句柄不在I/O文件中，它是毫无用处的。句柄是Windows用来标志应用程序中建立的或是使用的唯一整数，Windows大量使用了句柄来标识对象。
虚拟机如果使用句柄访问方式，Java堆中首先会划分出一块内存作为句柄池，这时候对象引用reference存储的就是对象的句柄地址而不是作为对象指针指向堆中对象的地址，而句柄池中的对象实例包含指向对象实例数据和类型数据的指针，采用句柄访问方式要获得完整的对象信息需要进行三次指针定位。
直接指针访问对象，Java虚拟机需要在堆中为对象分配额外的空间存储指向方法区对象类型数据的指针，采用直接指针访问方式，对象引用直接存储堆中对象的地址，只需要进行两次指针定位。目前hot spot就是采用这种对象访问方式。
两种方式各有优劣，使用句柄访问的好处是在每次对象位置发生变动时只需要改变句柄中指向实例数据的指针，而指向对象类型数据的指针和对象引用指针reference都不需要修改，而使用直接指针访问，当对象发生移动时对象引用reference需要修改。但是使用直接指针访问方式少了一次指针定位的时间开销速度更快。
