在java程序中使用new关键字即可创建一个对象实例,创建了对象实例的目的是接下来要使用。那么使用之前要寻找对象,今天我们就来谈一谈如何定位对象。《Java虚拟机规范》中只定义了reference用来指向一个对象引用,并没有规定这个引用应该通过什么方式定位,如何去实现。reference数据存储在栈中引用堆中的对象,主流的实现方式有两种,一种是直接寻址,一种是间接寻址。

直接访问:

首先我们来说一说直接访问,请看下图:

java代码rssi定位算法 java如何实现定位功能_句柄

       直接寻址就是reference中直接存储的就是堆中对象的地址,如果不止访问对象本身,还需要访问对象类型数据就需要多一次指针定位的开销。

       但是直接寻址有直接寻址的好处,它的速度快,相比于句柄访问(间接寻址)节省了一次寻址的开销,而且java程序运行过程中,访问对象是一件极其频繁的操作,省去的这一次寻址也是一项非常可观的执行成本。HotSpot虚拟机就是采用这种方式进行对象的访问。

句柄:

使用句柄访问也就是间接访问,如图所示:

java代码rssi定位算法 java如何实现定位功能_java代码rssi定位算法_02

       间接定位对象的方式是通过句柄实现的,java堆中划分出一块区域作为句柄池,reference中存储的就是句柄池的地址,句柄池中存储了对象的实例数据与类型数据的地址信息。使用间接定位对象的方式也有优点,堆是垃圾收集器工作的主要区域,在这里会进行频繁的垃圾收集操作,在进行垃圾收集时会涉及大量的对象移动,在频繁的移动对象时,只需要修改句柄的指向实例数据的指针即可,不用频繁的更改栈中的reference变量的值。

关于对象结构:

既然说到了对象的概念,不妨再来看看对象在java堆中的存储结构吧,请看下图:

 

 对象主要分为三部分:对象头,实例数据和对齐填充。

对象头:

       其中对象头又分为Mark Word和Class pointer、Array length(只有数组对象才有)三部分用于存储自身运行时的数据,Mark word中记录如Hash code、对象年龄、GC标志位、锁状态等信息。

       对象头第二个部分是Class pointer(类对象指针),用于存放方法区Class对象的地址,虚拟机通过此地址确定该对象是属于哪一个类。

       对象头第三部分是Array length(数组长度)这个是数组对象特有的,用于标识该数组对象的长度。如果不是数组对象,那么此字段不存在,故该字段为可选字段。

实例数据:

实例数据中存放的都是对象的实例数据(成员变量),用于存放实例域,包括父类的成员属性。

对齐填充:

HotSpot虚拟机的内存管理要求对象的起始地址必须为8的整数倍,也就是说必须按照8字节对齐,因此Padding就是为了填充为8字节的整数倍,保证8字节对齐。